UNIVERSIDAD
AUTONOMA
CHAPINGO
DEPARTAMENTO
DE
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
DE
LA
MADURACION
GO MEDIANTE
LA AD
CHAPINGO, MEXICO, SEPTIEMBRE
DE
I999
A DIOS:
Por darme la Oportunidad, la fuerza y protección para vivir, ademas de su misericordla y un sin fin de maravillas que permiten el logro de mis metas y objetivos.
A MIS PADRES:
Por darme la vida y fundamentalmente por inculcarme los valores que ahora poseo que fueron l a piedra angular para terminar con exit0 mi m e r a profesional.
A l a Universidad Autónoma Chapingo, a iraves del Departamento de Ingenieria Agroindustrial, por la oportunidad brindada para mi formación profesional.
AI M.C. Abraham Villegas de Gante, por su valiosa y paciente dirección del presente trabajo de investigación.
A todos los profesores que han contribuido a mi formación como
profesionista.
A todas aquellas personas que alguna manera contribuyeron a la realización de este trabajo.
A todos mis amigos de quienes su amistad es sincera y estuvieron a cada momento en los momentos mas difíciles.
A U que motivaste mi partida y mi regreso, el principio y el fin de mi carrera. Tesis donada a la UAM por la
*
.
.-D E D I C A
T O R J A
A mis Padres:
Rosario y Siavio, por su apoyo, confianza y motivación incondicional durante toda mi carrera, por sus consejos y ensewñanzas cuando era necesario, todo ello para mi bienestar y futuro.
A mis Tíos:
hubiera sido posible lograr una de mis metas.
A mis Hermanos:
Juan, Rosa, Patricia, Alejandra, Francisco, Roberto, Blanca, Claudia.
Eduardo, Dolores, Miguel, Rodrigo,
Erik,
Eduardo y E l i b e t h . De quienes su apoyosiempre he tenido. A ese amor que siempre nos ha mantenido juntos, que perdure para siempre”.
A mi Tía:
sonrisa.
Hilday Francisco, ya que sin su apoyo y riño durante todos estos años no me
Guadaiupe, por motivarme y aconsejarme para lo bueno y lo malo. Por su
A mis Tíos y primos:
Por su apoyo y compresión. Por formar parte de mi vida familiar. A mis Abuelitos:
ejemplo, que en paz descansen.
A mis Sobrinos:
Michel, por ser mi alegría y mi ahijada.
Miguel, Blandina, Juana y Flavio, por sus consejos y alcgrÍas; por ser un
Francisco, Ezau, Joana, Miriam, Eduardo, Jonathan, Stephani y en especial
A ti:
carifio que me brindaste.
Atodos aquellos que me rodearon en el transcurso de in cnrrera y que consideren que
el amor de Dios es el regalo más grande que hemos recihidu.
Por haber estado en los momentos importantes. Gracias por tus consejos y
SINCERAMENTE
JOSÉLUIS
INDICE GENERAL
CAPITULOS
PAGINAS
... ...
LISTA DE flGURAS ...
USTA DE CUADROS ... ...
RESUMEN ... ...
SUMMARY
1.- INTRODUCCIÓN
...
...
... ...
n.-
R E V I S I ~ N BTBLIOGRAFICA...
... ...
...
2.2 Definición del queso ...
2.3 Clasificación ... ...
2.4 importancia del queso ...
2.5 Los agentes maduradores del queso.. ...
2.6 La microflora ácido-lactica ...
2.7 Nutrición de la Bacteria ácideláctica ...
...
...
...
...
2.7.1 Bióxido de Chbono ...
2.7.2 Carboliidratos.. ...
2.7.3 Proteínas ... ... ...
... ...
...
2 7.5 LaPormaciÓnde saboryaromadurantelamaduración ...
2.7.6 Cambios fisicos durante la niaduración ... 2.8 Condiciones ambientales de la maduración de queso ...
2.8.1 Almacenamiento ... ...
2.8.2pH ... ...
2.8.3 Salado ... ...
2.8.4 Humedad dcl queso ... ...
2.9 Efecto de la adición de enzimas
2.10 Microbiologia del yogur ...
... ... 1 I1
m
N
1 4 4 4 5 6 6 8 14 14 14 19 22 24 25 21 21 28 28 28 29 30111.- ANTECEDENTES
...
....
....
...
...
...
...
.
...
...a.3.1 Aceleración de la Madiiración . . .
. . .
.. .
..
. ...
. . , ..
. . .. . .
,.
..
. . . . .. . . .IV.- OBJETIVO
...
...
V.- MATERIALES Y METODOS
...
.
....
...
. ,
5.1 Ubiwcion del trabajo ...
5.2 Maleria priina utilizada ..._...
5.3 Análisis y preparación de la materia prima.... ...
5.4 Elaboración del queso..
5.5 Analisis sensorial ...
5.6 Análisis de textura
5.7 Análisis de la iiifonnación
. . . .. .
.
.. .< . . . , . . ..
. .. . . ... . . .. .. . . , . . . ,
.
. . . , . . , . . ..
. ..
. , ,.
. . ..
. . ..
.. .
.I . .
. . .. . .. .. . . ..
.
. .. . . , . . . . . .
. . .
.
. .. .
. . . .. . .. ..< .. . .. . ..
. . . ..
. ..
..
. ..
. . . ... . . 5.7.1 Diseño experimental ._..,,... ._. ._... ... ...__... ......
... ...5.8 Analisis , . de varianza ...,..._.. .. ._.... ._.. ... .. ... .. .. ... ,... .. ...
5.9 Comparación de medias . . . , . . .
.
. . ..
.VI.- RESULTADOS Y DISCUSION
...
VIL CONCLUSIONES
...
BIBLIOCRAFIA
...
ANEXOSAnexo A. Grafica de perfil de textura.
Anexo B. Diagrama de elaboración de queso tipo Manchego.
Anexo C. Formato para la cvalrwción sensorial.
Anexo D. Anhlisis de v a r i a para la evaluación insirumenial.
Anexo E. Análisis de varianra para la evaliiación sensorial.
Anexo F. Análisis de medias de textura niediante la prueba de t de shident.
32 32 38 39 39 39 39 40 42 43 43 43 44 44 45 59 60
LISTA
DE
PIGURAS.
Figura I , Estructura de una bacteria ácido-láctica
Figura 2. Esquema del proceso metabólico de nna bacteria ...
Figura 3. Vias metabólicas, primarias y secundarias en las bacterias ácido-lacticas
...
... ... (LAB)
láchcas ...
Figura 4. Metabolismo liomofcmcntativo dc lactosa y galactosa por bacterias
. , , . . , . . , . Figura 5. Metabolismo heterofermentativo de lactosa y galactosa por bacterias
, . ...
lacticas ... Figura 6. Fermentación de l a lactosa por las LAB..
Figura 8. Camino metabólico del citrato
...
Figura 7. Fermentación de la lactosa y productos formados en una pasta de queso ...
... Figura 9. Esquema de l a nutrición nit.rogenada de una bacteria Iáctia cultivada en
leche ... ... Figura IO. Dcgradación de las grasas durante l a maduración de queso madurado por
mohos ... ...
Figura 1 I. Desarrollo de la maduración a través de l a actividad enzimática ...
Figura 12. Diagrama de atcnuación del cultjvo. Figura 13. Acidificación del cultivo de yogur
...
...
Figura 14. Cambios en la dureza durante l a maduración en los quesos tratados. Figura 15. Cambios en elasticidad durante la maduración
Figura 16. Cambios ai gomosidad durante la madurad
Figura 17. Cambios ai niasticabilidad durante la madiración ...
...
...
Figura 18. Cambios en cobesividad durante la maduración ...
Figura 19. Cambios ai adhesividad diirantela maduración
P a g i N i S
7 8 IO 12 13 15 16 18 20 23 25 41 46 48 50 51 53 54 55
LISTA
DE
CUADROS.
F’aginas
Cuadro 1. Clasificación del queso tipo Manchego tomando en cuenta algunos aiterios ... Cuadro 2. Comparación dc la composición dc la m d a dc 10 niarcas coiiicrcialcs dc qucso
tipo Manchego mexicano y queso Manchego original, con leche pasteurizada de
. . . . . .
vaca . . .
.
..
. . .Cuadro 3. Aminoacidos libres presentes en queso madurado y su sabor ... Cuadro 4. Algunos componentes dol aroma y sabor en quesos madurados (mg/kg) ..._...._... Cuadro 5. Cwciiciones de teinperatura y litui~edad durante le maduración del queso
Cuadro 6 . Variación de la actividad de algunas ennmas de miaoorganismos empleados en
la transformación de la leche a diferente p H ...
Cuadro 7. Algunas &mas encontradas en el cultivo de
Cuadro 8. Algunos uiétodos para acelerar la maduración ... .. . . .. .. .. .. . .. .. .. ..
Cuadro 9. Adición de cultivo láctico considerados como
Cuadro 10. Presentaciones dadas a conocer al consumidor
Cuadro 1 1. Coinparación dc incdias dc diircza dcl qiicso
Cuadro 12. Coinparación de medias de elasticidad del queso tipo Manchego ...._.___.__.._...._____ Cuadro 13. Comparación de medias de gomosidad del queso tipo Manchego ..,...
Cuadro 14. Comparación de medias de mastiwbilidrid del queso tipo Manchego
Cuadro 15. Comparación de medias de cohesividad del queso tipo Manchego....
Cuadro 16. Comparación de medias de adhcsividad dcl qiicso tipo Manchego ... . . .
.
. . ..... ....
.
...5
6
21 22
28
29 31 33 41
42
47 49
50 52 53 55
“ACELERACIÓN DE
LA
MADURACIÓNEN
QUESO TIPO MANCHEGO MEDIANTELA ADICIÓN DE UN CULTIVO ATENUADO”
1 Jose Luis Aranda Peral
Abraham Villegas de Gante
RESUMEN
En Mexico se consumen preferentemente quesos frescos. y en menor cantidad,
quesos madurados. Lo anterior se debe principalmente al bajo poder adquisitivo de la
población y a la mínima capacidad financiera de los queseros para realizar la
maduración, éste proceso que toma 2 meses o mas en queso tipo Manchego y hasta
los 12 meses para queso Cheddar. La maduración implica altos costos financieros de fabricación y el valor del queso incrementa desde un 5 % hasta mas de un 50 %
(Rodriguez, 1989).
Por lo anterior, este trabajo de investigación se orientó hacia la aceleración de la maduración empleando un cultivo láctico tratado térmicamente (atenuado), teniendo
como objetivo principal reducir la capacidad de los microorganismos para multiplicarse y limitar su poder de fermentación, además se aprovechó el poder pmteolítico de sus ex0
y endoenzimas. Para realizar el análisis los tratamientos se evaluaron
instrumentalmente empleando un texturómetro (Instron), y sensorialmente (Diferencia
de Control), con la participación de 41 personas. A los tratamientos se les adición de
cultivo láctico atenuado en O, 1.5 y 3%, en leche. Los resultados arrojados por el
análisis instrumental se analizaron mediante un ANOVA, a un nivel de significancia
a=0.05, no se encontró diferencia significativa entre los tratamientos. En la evaluación sensorial
los
3 tratamientos se sometieron a una prueba de diferencia de control; por medio de un ANOVA y una comparación de medias, se mostró que a un nivel de 0=0.05sí existe diferencia significativa entre el testigo y los quesos tratados con el cultivo. El trabajo reveló que, efectivamente, la adición de cultivo atenuado favoreció
cambios en las propiedades sensoriales de los quesos de prueba, evidenciando así una maduración más acelerada que un queso normal.
Palabras claves: Leche, Tratamiento, Inhibición.
“ACCELERATION OF MANCHEGO CHEESE RIPENING THROUGH THE ADDITION
OF AN ATTENUATED CULTURE”
SUMMARY
Fresh cheese is preferably consumed in Mexico and ripening processed cheese
is consumed in a minor amount. This is due to the population
low
purchasing power andto the low financing capacity of cheese producers to carry out cheese ripening which takes two months or more for Manchego cheese and up to twelve months for Cheddar
cheese. The ripening implies high financing costs of production and the value of cheese
increases from 5% to up to 50% (Rodriguez, 1989).
Because of the latter, this research aimed at accelerating the maturation process
by making use of a lactic culture thermally treated (attenuated), having as the main objetive to reduce the micro-organisms capacity to reproduce and diminish their
fermentation capacity, though keeping their proteolitic
power
of their ex0 andendoenzymes. In order to carry out this analysis, the treatments were evaluated
instrumentally by using a texture measuring device (Instron) and sensorially (Control
Difference) with the participation of 41 persons. The treatments had the addition of an
attenuated lactic culture
in
O%, 1.5% and 3% in milk. The results that were obtained by instrumental analysis were analyzed through an ANOVA (variating analysis), having thefollowing results: at a level of significance of a= 0.05, no significant difference wes found out among the treatments: In the sensorial evaluation, the three treatments were put
on
a test of control diference through an ANOVA and a comparison of averages: It wasshown that at a level of a= 0.05 there is a significative difference between the reference and the treated cheese with the culture.
This work revealed that, in fact, the addition of an attenuated culture favored the
changes in the sensorial characteristics of cheese under this test, showing a more
accelerated ripening that normal cheese.
KEY WORD: Milk, treatment, inhibition.
iNlROWCCi6N
-
I.
INTRODUCCI~N.Biol6gicamente la leche
es
una secreción de las glándulas mamanas delos
mamíferos hembras, que proporciona nutrimentos y protección inmunológica a sus crlas.
Todos los componentes de la leche forman una dispersión acuosa que contiene grasa en
un estado de emulsión, proteínas dispersas en estado coloidal y compuestos orgánicos
solubles, incluyendo vitaminas hidrosolubles y sustancias nitrogenadas no proteicas constituyendo una solución (Santos, 1987).
La leche de vaca, específicamente, puqde ser consumida en estado fluido o
transformada en sus diferentes productos; v.g queso, leches fermentadas (como yogur,
leche acidófila, buttermilk cultivada, etc.); crema ácida y mantequilla entre otros productos
(Law, 1984).
la leche es procesándola
en
queso (Spreer, 1989).La elaboración del queso es relativamente sencilla, e implica un proceso de
deshidratación en el cual la caseína, la grasa y las sales coloidales de
la
leche seconcentran, tras la eliminación del 90% del agua. La concentracidn se logra mediante la
coagulación de la caseína a través de una modificación enzimática, la adición de ácido y fermentación ácida (Dilanjan, 1976).
Una de las formas más antiguas de conservar la mayor parte de los componentes de
En México,
la
elaboración de quesos es de f m tradicional, exjsüendo granvariedad de éstos, de acuerdo a cada región, lo que permite la satisfa@ón de diferentes gustos. En el país se consumen preferentemente quesos frescos, y en menor proporción, quesos madurados y procesados (Rodriguez, 1989).
Lo anterior se debe principalmente al bajo poder adquisitivo de la población y a la baja capacidad financiera de los queseros para realizar la maduración, proceso que toma 2
meses o más en queso Manchego y hasta
los
12 meses en queso Cheddar. A través de la maduración el valor del queso se incrementa desde un 5 % hasta más de un 50 %; sin embargo la maduración implica altos costos financieros de fabricación.i"FtODUCCi6N
acelerada, aplicando distintos métodos, &esto que ha sido de gran importancia la
demanda del consumidor por productos de menor costo.
fisicos,
químicos
y
bioquímicos que suceden en la pasta, y que afectan alos
componentes: carbohidratos, proteínas y grasas. Mediante estos cambios se obtiene un productoacabado con características de aroma, sabor y de textura distintivos y apreciados por el consurnidor; esto es
lo
que se busca cuandose
trata de acelerar la maduración.Para lograr acelerar la maduración es necesario conocer los cambios
La maduración, fenómeno bioquímico muy complejo, se puede acelerar por diversos
métodos: el empleo de capas mutadas por rayos X (Diianjan, 1970), el aumento
en
latemperatura de almacenamiento
(Scott,
1987), el lavado de la pasta (Salvador, 1995), laaplicación de "Iodos alimenticios de queso" (Law, 1982)
y la adición de enzimas. Son estas
sustancias, principalmente las que producen el proceso de maduración (Scott, 1987).
Los enzimas son compuestos de compleja estructura, biocatalizadores de las células vivas, que reducen la energía de activación y elevan la velocidad de reacción. Las enzimas participan en la degradación de los principales componentes de la cuajada (proteínas, lípidos
e hidratos de carbono); de hecho son las responsables de
los
cambiosen la textura, el sabor, el aroma del queso. El grado de interacción de los productos resultantes de la degradación y la variedad de enzimas presentes dan lugar a la formación de una gran variedad de sustancias.
La activación o el retraso en el crecimiento de los microorganismos que son fuentes importantes de enzimas, depende de la humedad de la cuajada, temperatura de
maduración, pH de ia cuajada y presencia de sustancias inhibitonas (v.g. antibióticos o
sales inhibitorias: nitrato sódico, cloruro sódico, etc.), influyendo esto en la actividad de los
microorganismos y SUS emimas (Tamime, 1991).
La atenuación tiene como objetivo principal reducir la capacidad de los
microorganismos para multiplicarse y limitar
su
poder de fermentación, dando comoresultado la obtención de un "paquete emimático" que puede ser utilizado para acelerar la maduración de la pasta (Law, 1984).
1
. .
INlROWCC16N
En México no existen trabajos concretos acerca de la maduración acelerada en quesos por adición de enzimas, de tal forma que se reduzcan los costos de producción, haciendo
el
proceso más atractivo para los queseros.En el trabajo de investigación relativo al presente informe, se aplicó un método de
atenuación térmica de un cultivo termófilo (formado por Streptococcus thermomophilus y
Lactobacillus bulgancus) y el producto se empleo como un "paquete enzimático" para acelerar la maduración de queso tipo Manchego mexicano.
REVISI&
BIBLIOGRAFICA
II. REVISION BIBLIOGRAFICA
2.1 El Queso.
La elaboración de queso
comenzó
a ser estudiada de manera científica hasta finalesdel siglo XVIII. Pero desde 1557, Tusser demostró que ya se sabía mucho acerca del arte
de la elaboración del producto, incluso de las causas que provocaban algunos de sus
defectos
(Scott,
1987).Posteriormente, en 1851, se establecieron las primeras fábricas en América,
siguiéndole otras en Europa, que funcionaron generalmente en régimen de cooperativa de
gran-. La primera fábrica se
estableció
en 1870, en Derby Inglaterra; para 1874 se contaba con seis fábricas más. Poco después fueron instalándose fábricas de queso enotros países (Ekcles y Combs, 1951).
En México, el queso se ha elaborado desde los tiempos de la Colonia, cuando los conquistadores españoles trajeron a la Nueva España los primeros hatos de ganado criollo. Pronto se desarrollaron zonas de gran actividad ganadera tales como los Altos de Jalisco y otras regiones, que desde antaiio han estado vinculadas a la actividad productora de
queso (Villegas, 1993).
2.2 Definición del queso.
Debido
a
la gran diversidad de quesos en el mundoes
dificil establecer una definición Única que incluya a todos, es por esto que la Secretaria Salud de México define alos quesos como: "los productos elaborados con la cuajada de leche estandarizada y pasteurizada de vaca o de otras especies animales. con o sin adición de crema, obtenida por la coagulación de la caseina ow1 cuajo, gérmenes Iáctiis, enzimas apropiadas, ácidos orgánicos comestibles y con o sin tratamiento ulterior por calentamiento, drenada, prensada o no, con o sin adición de fermentos de maduración, mohos especiales, sales fundentes e ingredientes comestibles opcionales, dando lugar a las diferentes variedades
de quesos pudiendo por su proceso ser: fresco, madurado o procesado 'I (S.S.,1994).
Más especificamente, la misma Secretaria define al queso tipo Manchego, "como el producto que se obtiene a partir de leche pasteurizada, entera de vaca, sometida a
4
_----
REVICIÓN BlBLlOGRAFlCA
procesos de coagulación, cortado, desuerado, fermentado, salado, prensado y madurado, durante un periodo mínimo de 7 días, a temperatura y humedad controladas; sin que se haya empleado en su elaboración grasa o proteínas no provenientes de leche" (S.S.,
1984).
2.3 Clasificación.
Según Spreer (1989), actualmente se conocen en
todo
el mundo cerca de unas dosmil variedades de quesos; según Ekcles y Combs (1951) las diferencias entre estas estriban en el grado de maduración, procedimiento de elaboración, materia prima
empleada, agentes maduradores y otros detalles menores como la forma, el tamaño y el
empaque.
De acuerdo a las diferencias mencionados se puede clasificar al queso tipo Manchego tomando en cuenta los siguientes criterios (Villegas, 1993):
(1) Tipo de pasta.
(2) Dureza de la pasta.
(3) Grado de maduración.
(4) Agentes maduradores.
[image:15.625.94.461.528.655.2]El
cuadro 1 registra la clasiFicación de este queso, según los criterios anteriores.Cuadro 1. Clasificación del queso t i p Manchego tomando
en cuenta algunos criterios.
Crilerios Clasifcación
Por tipo de pasta Tajabie
Por consistencia de la pasta
Por grado de maduración
Por agentes maduradores
Semidura
Medianamente madurado
Bacterias en pasta.
2.4 Importancia del queso.
Este producto reviste una gran importancia, tanto económica como social, pues su
hechura permite conservar los sólidos de la leche en ambientes diferentes, además de que facilita el transporte a
los
centros de consumo, para su Oomercialización. También, imparte un valor agregado al producto.El quesero, además de transformar la leche
en
queso. debe proairar que éste sea comestible, aceptable, comercializable y constituya un alimento nutritivo: este Últimoaspecto se debe
a
que el produdo contiene normalmente todoslos
aminoácidos esenciales. La leche, efectivamente, constituye una fuente proteica muy adecuada; sinembargo se modifica particularmente al concentrarse sus componentes durante su
transformación en queso. El cuadro 2 compara la composición química de los dos
alimentos.
LcchedeMca
(F-thZaW
Media de 10 m sde
( I U - C P O W e g o M e g o
% W %sálidostdales %grasa %proteirla %cenizas %sal
87 13 8 5 5.0 0.5 o. 1
41 58.3 29.4 22.5 3.8 2.4
43 57 24.4 24.5 5.8 2.3
2.5 Los agentes maduradores del
queso
La maduración es un proceso que origina que el queso crudo, de sabor insípido, se
transforme en un producto acabado de sabor suave y agradable; implica un conjunto de
cambios químicas físicos y boquímicos por los que se transforman
los
principles componentes del queso corno las grasas, las proteínas y los carbohidratos, por lasbacterias ácido-láctims (LAB) principalmente (Spreer, 1991).
6
Tal proceso, realmente es el resultado de la actividad de microorganismos
(bacterias, mohos, levaduras o combinaciones de estos) y sus enzimas en la leche y la cuajada.
La mayoría de las bacterias ácido-lácticas empleadas en la industria láctea
pertenecen al genero Streptococcus, Leuconostoc y Lactobacillus (Law, 1984).
La figura 1 representa, esquematicemente, la estructura de un coco acidicante de
[image:17.632.67.501.348.546.2]la leche.
Figura 1. Estructura de una bacteria ácido-lktica.
Fuente: Luquet, 1974.
El metebolismo de
una
célula viviente es el conjunto de reeocjones de degradación (caiabolismo) y de síntesis (anabolismo), que le permiten establecer un ciclo deLa figura 2 representa de forma esquemática, las relaciones de una célula
bacteriana (v.g. acidificante) y los principales fenómenos bioquímicos que Ocurren en su
interior y su micro ambiente. Este esquema, aunque genérico, es útil para explicar le
actividad de las bacterias ácidcdácticas (LAB) que se utilizan en la leche y
la
cuajada de [image:18.626.82.435.218.603.2]los
quesos.Figura 2. Esquema del proceso metabólico de una bacteria.
[Sustrato Complejo1 Medio
m k m
Extracelular
asimilada
L-,l
T
Medio Ill IlibiCl<ilI
lntracelular
MolBculas Energía Desechos simples ATP
0
en z i rn a Macromoléculaccelulares
Fuente: Luquet. 1974.
2.6 La microflora acido-iácüca.
Las bacterias ácido-lácticas (LAB) han sido empleadas por miles de años para producir una variedad de productos alimenticios fermentados, incluyendo a los produdos lácteos. Los productos fermentados contienen una variedad de cepas correspondientes a
REVISI~N BIBLIOGPAFICA
diferentes géneros y especies, todas con una característica en común: la de producción de
ácido láctico. Las LAB se encuentran distribuidas en la naturaleza, se hallan principalmente
donde existen altas concentraciones de carbohidratos, proteínas, vitaminas y baja concentración de oxigeno; por ejemplo, en productos descompuestos.
Es
por ello quemuchas de ellas se encuentran en la carne, en los vegetales, en la leche y
mmo
habitantesdel cuerpo humano (Saloff, 1994).
La gente usa las LAB para producir alimentos con vida de anaquel
más
prolongada y con diferentes características de sabor y textura a las del alimento original; un claro ejemplo incluye alos
embutidos, al vino, a la sidra, la cerveza y en especial alos
productoslácteos como
los
quesos, el yogur, la mantequilla, entre otros. Los cultivos inicíadores usados para la producción de productos lácteos fermentados varían enormemente yabarcan cultivos de bacterias, mohos y levaduras. Los cultivos iniciadores, en especifico, son emplclados para inocularse
en
leche, y cuyo metabolismo imparte las caracteristicastípicas de los productos lácteos fermentados.
Estos
cultivos producen ácido Iácüco, ácido acético, aroma yCoi,
ellos también son importantes porque poseen actividad proteolítica ylipolítica, aunque en diferente grado. Todos estos caracteres contribuyen a la fermentaciin del producto final (Saloff, 1994).
En realidad,
la
actividad metabálica de las LAB es extremadamente compleja, nosoiamente la relatiwa a la degradación de proteínas, que les sirve de nutrientes, sino
también la degradación de la lactose, la cual tras su hidrdisis en glucosa y galactosa
puede seguir distintos caminos metabólicos.
La figura 3, representa esquemáticamente, algunos de los fenómenos bioquímicos
de este tipo de bacterias, tan importantes en la transformación de la leche. Tesis donada a la UAM por la
Figura 3. Vías metabólicas, primarias (
-+
) y secundarias (--' ) en las bacteriasácido-láctikas (LAB).
c4
*.
FORMATO
I I
I I
Fuente: Saloff, 1994.
ATPIADP: adenosin triidi fosfato,
NADINADH: nicotinamida adenin
dinucleótido oxidadolreducido.
10
[image:20.626.64.486.177.683.2]Las LAB comprenden varios géneros que pueden ser divididos en especies y
subespecies, dependiendo de su habilidad para fermentar azucares específimc, de su
temperatura óptima de crecimiento, necesidad de nutrientes y sensibilidad a la sal.
Los
métodos de clasiftcación más desamllados toman como base su morfologia, las
condiciones de crecimiento, su comportamiento fisiológico y las vías metabólicas que
emplean.
Las LAB, de manera general, pueden dividirse en 2 categorías con base en su
metabdismo y su temperatura óptima de crecimiento.
Con
base
en su metabolismo sedividen en bacterias hornofermentativas que producen como principal producto final ácido
láctico (70 -90 %) a partir de la lactose fermentada; mientras que
las
bacterias heterofermentativas producen otros compuestos tales como ácido acético, C a . etanol y 50% de ácido Wm; ambos tipos de fermentación se pueden dar en el queso. Con base en su temperatura se dividen en psiaófilas, capaces de desarrollar en temperaturas de 0°C.;
en bacterias mesofilas, con un rango de temperatura de
25-40"C.
y en termóflas, que prefieren temperaturas entre 40450°C. para reproducirse (Dilanjan, 1976).La figura 4 muestra la vía metabólica que siguen la lactosa y la galactosa al ser
apmvechadas por las bacterias Iécticas.
Figura 4. Metabolismo homofermentativo de la lactosa y
galactosa
en bacterias Iácíicas.
l.XtCS& galactom
._
( B . P - g d ) gdktok. 6 . P
glucwa
+
+
ghcsa - 6 -P
h t a a 6 . P
1
tagaiosa - 6 . P
tageim1.6-d-P
fnictoa 1.6 - dip
...
dilidmxiaceioiui- P
.
glicsraldahido - 3 - P
+
1.3. di. P- g I K C ~
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3 ~ P - gliceiato a ~ P. glicclato
.r/
fosfcsmlp&o
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(ci riskma PTS -PEP p n i M ~ f ...(D) (A) B. d. fobogakbxdo.gdsiohi&vlasa
IaChlD (B) &rbsn-dipoLb%
... (C) 56nd-a kima
! U Ú debs hüK0.m ~ dCOSf*o (D) kchb DH
!
.
1
Fuente: Kdkovldo, 1977. PTS: fosfoenol transferasa
!e
-La figura 5, muestra la vía metabólica que sigue la lactosa y
la
galactosa al ser [image:23.624.64.481.169.679.2]degradada por bacterias Iácticas. cuando la fermentación es heterolactica.
Figura 5. Metabolismo heterofermentativo de lactosa y galactosa por
bacterias lacticas.
IT
...
\k
( c )j rib sa-5-P
\L
\c”--y
4
hidrolara
\1.
d,
4
J,
1
I
d a da LELDIR!
...
-..!xilulosa - 5 ~ P
- 3 t d - P @iCCI&hih-3-P
( A ) ~ - D - ~ h c b c í d o p l w t & .ratii Po A 1,3- dfosfoglinrat o
( B ) $icoss 6 ~ P
-
deshidlogemsa crrot&hido 3 - P - glicelrto( C ) 6. P ghcomto dsshickogenasa
(D) piwaio kiiasa
( E ) Lstato ckslidvwenaxa
2-P-gliCersto
fO&PMl * m i 0
kD)
P
b
\I/
(E)Fuente: Kosikowski. 1977
.
c=LACTATD J...
viadealas
!
REVISI~N BIBLIOGRAFICA
2.7 La nutrición de las bacterias Cicido-lacticas.
Las bacterias ácido-lácticas (LAB) más empleadas en la industria quesera corresponden a los géneros SYrepiococcus. Lemonos& y i-a~&cillus. Aunque las LAB
están extensamente distribuidas en la naturaleza, sus requerimientos nutricionales son
complejos. Tales requerimientos determinan el habitat natural de estos microorganisms. Algunos de los requerimientos de crecimiento para la LAB son el bióxido de carbono,
aminoácidos libres y azúcares femientables (Sal&, 1994).
2.7.1 Bióxido de carbono.
Se ha encontrado que el bióxido de carbono ejerce cobre las LAB efectos
estimulantes e inhibitorios diferentes. Por ejemplo en Lacbbacillos bulgakus estimula el
crecimiento del cuKiv0. En un reporte
más
reciente Tinson et al., (1982) encontraron que elStreptococcus thermophilus produce más C02 que el Streptococcus /actis o el
strepococcus cremotis cuando se cultiva en leche, siendo este microorganismo capaz de
hidrolizar la urea presente en la leche a NH3 y
COY
(Law, 1984).2.7.2 Carbohidratos.
Lactosa.
La
lactosa es el principal carbohidrato presente en la leche, la cual si se destina a la elaboración de queso sufre una preparación previa durante la que f e m t a bajo la acciónde la microflora acidógena. generando ácido láctico.
La
degradación de este carbohidratoen el queso
ocurre
desde el momento dela
elaboración, y en los primeros dias deRNlSldN BIBLIOGRAFICA
haberse elaborado el queso, y solamente permanecen pequetías cantidades de glucosa y
galactose en los siguientes 7 a 14 días (Dilanjan,l976).
En la figura 6. se muestra esquemáticamente, la fermentación de la lectosa por acción microbiana.
Figura
6.
Fermentación dela
Lactosa por las LAB.--
GI-+
Galactosa4
4
En tanto, la figura 7 representa la fermentación de la lactose en metabolitos
terminales en una pasta de queso.
Figura 7. Fermentación de la lactose y productos formados en una pasta de queso.
lactiCaS ( hinchaen precoz )
&do ac&w, etc.
Fuente: Haverbeck y Jofre, 1980.
CQ, H2 ( hinchazón tardía )
A medida que el ácido láctico se va formando, reacciona con el paracaseinato
bcálcico de
la
cuajada, desplazando poco a poco el calcio para formar paracaseinatomonocálcico; cuando eMste exceso de ácido láctico, éste ataca al paracaseinato
mondlcico formando paracaseinato y ladato de calcio, como se indica a continuación:
1 .- Paracaseinat0 bidcicu
b
Pwacaseinato monocálcica+ ácido láctico + ledato de calcio
2.- Paracasainato
b
Paracaseinaio+ exceso de ácido iáCtio0 + lactab? de calcio
El ácido
láctico
formado es de gran importancia en la maduración del queso, porqueimpide la putrefacción de la caseína y de otras sustancias proteicas, permitiendo una
solubiliración moderada y gradual de la caseína, volviéndola m&s plástica; además, tiene
un efecto estabilizante, por mostrar propiedades antibacterianas, al disminuir el pH y el potencial redox (Haverbeck y Jofre, 1980 ).
Galactoca.
El grupo N de estreptococos tiene el mismo potencial enzimático para el
metabolismo de la galaciosa por medio de dos vías separadas: la via de la tagatoseS-
fosfato y la via de Leloir. La vía que opera es dependiente del mecanismo de ingestión del carbohidrato. Si opera
el
Sistema PEP/PTS entonces la galactosa aparece dentro de lacélula
cOmo
galactosa-6-fosfeto y es metabolizada por la vía de la tagatose. Antes deentrar a la vía de Leloir. la galactosa libre debe ser transportada por una permease
energizada por ATP.
Citratos.
El piruvato tiene que ser convertido a ácido IéCticO para generar NAD desde el
NADH formado durante la transformación de la lactosa en piruvato. El camino de util'cración del citrato se muestra en la figura 8, donde destacan 4 enzimas: la citrato liase, la
acetolactato sintetasa. la diacetil reductasa y la acetona reductasa, estas enzimas son
característica del
sh.
lacüs subsp. diacefylacüs, del Leuconostoc lactis y Lacbbac~lus plantarum (Cogan et al., citadopor
Lawet al., 1984).R E V I S I ~ N BIBLIOGRAFICA
Figur;! 8. Camino metElbólico del citrato.
/“
piruvatocq
oxaloacetatoacetato
1
Citrato
I
PPT
piruvato
.\/.”’.
acetaldehidoacetolactato
Fuente: Law, 1984.
It
2,3, Butano diol
1, citrato liasa; 2,
oxaloacetaio
descarboxilasa; 3, acetoiactato sintetasa; 4, diacetii sintetasa;S,acetolsctetodescar~~lasa;6,dia~til
reductasa;7, acetona reductasa.
18
REVISIÓN BiBLiOGFdFlCA
Esta via metabolica reviste suma importancia en aquellos cultivos IáCticos llamados
aromatizantes, aplicados en derivados lacteos de aroma delicado, por ejemplo la crema
fermentada, el queso cottage y varios quesos madurados.
2.7.3
Proteínas.
La degradación de las proteínas en
los
quesos con baja humedad, como lossemiduros y duros, es relativamente suave y tarda bastante tiempo en verificarse. En general,
sólo
cerca de un 30 Oh de la proteína es hidrolizada (solubilizada), y ladescomposición de ésta
llega
apenas a la producción de péptidos sencillos y aminoácidos.La velocidad y extensión de la proteólisis durante la maduración de la pasta de queso
comprende dos etapas:
a) La proteólisis primaria. Implica cambios en las caseínas -a,
-&
-y, -K y péptidos.b) La proteólisis secundaria. Implica cambios en los peptidos de bajo peso molecular
y aminoáudos
solubles.
La degradación proteica en los quesos es debida especialmente a las enzimas del cuajo y de los miaporganismos. Le primera acción pmteolitka que
se
identfcaes
cuando
la caseína-r se escinde en para-Kcaseína (hidrofóbica) y un glucomacropeptido
(hidrdlico); después de esta primera acción, la renina interviene en el rompimiento de
las
restantes caseinas formando péptidos de distinta movilidad electroforética (Grappin et al., 1985).
Las primeras enzimas que hacen contacto con las proteinas de la leche son
las
Tesis donada a la UAM por laREVIS16N BlBLlOGl?&lCA
baderias W c a s ; esta actividad es compleja en cada grupo de las LAB; existe un vasto
número y tipos de diferentes proteinasas y peptidasas.
Una representación de la ubicación de estas enzimas en una célula de bacteria
[image:30.626.60.546.241.681.2]Iáctica se muestra en la figura 9.
Figura 9. Esquema de la nutrición nitrogenada de una bacteria Iktica cultivada en leche. Interrelación entre la proteolisis y el sistema
de transporte en membrana celular.
k c h e + Proteinas dipepiidasas
-
Pe'ptidos amino ácidos-
' A
I
Medio
e x m el ular
p r o t e i n a s a .
1
iripeptidasa
cf!!epiidasa
w
.%¡I peptido
Medio ntracslular
armdasa ribosomal [x)
[.I solamente Sir. Iadis
1.1
solamente IaciObaUhs.c
aMno peplidasa poleinasa
caiba~peptidana [x)
1 1
m i n o ácidos
Fuente: Luquet, 1974.
R E V I S I ~ N BIBLIOGRAFICA
Uno de loc rasgos sensoriales más importantes de un queso es el sabor; este juega
un papel destacado de las múltiples sustancias procedentes de la degradación de las
proteínas por la "maquinaria" enzimática de las
LAB.
[image:31.629.85.494.224.590.2]El cuadro 3 muestra los aminoácidos que destacan por su sabor en una pasta de queso madurado tipo Manchego.
Cuadro 3. Aminoácidos libres presentes en queso madurado y su sabor.
Aminoácidos S a m
Gliuna
Alanina
Prdina dulce
Senna
Treonina
va1ina Arginina
Hisiidina
Metionina
Leucina
Fenilalanina
Tnpiofano
Lisina
dulce
-
amargoAc. Aspártico como a caldo
Ac. Glutamico amargo : como a caldo
Cisiina como a Qoma
Timina casi insipdo
Fuente: Mulder, 1952; Ut& por Schormüller, 1968.
La velocidad de proteolisis de la caseina -CX s1 se acelera durante la elaboración y en
los primeros estados de la maduración del queso, cuando se emplea altos niveles de Tesis donada a la UAM por la
REVISI~N BIBLIOORAFICA
caseína
-p
( Creamer, 1976; citado por Grappin et al., 1985 ). Su hidrólisis se puede presentar de dos maneras, una por la acción de la renina para formar proteasas-paptonas yotra por la plasmina, produciéndose caseinas - y ( Grappin et al., 1985 ).
Los aminkidos libres son liberados gradualmente por la descomposición de las paracaseinas y péptidos; algunos de ellos aparecen dentro de pocas horas después de la elaboración, y otros en pocas semanas, durante el proceso de maduración. La presencia de algunos de ellos que, son solubles en agua, como la valina, prolina, serina, fenilalanina,
alanina, entre otros, están relacionados con la intensidad del sabor
en
el queso madurado(Honor et al., citado por Ernstrom, 1974).
2.7.4 Lipidos.
Los Iípidos del queso también se transforman en el curso de la maduración por
acción de las enzimas lipolíticas ( de
la
leche y de los micrmganismos ); la grasa se hidroliza en el queso con la consecuente liberación de varios &idos grams volátiles,como:
ácido butírico, caproico, caprílico y cáprico. En los quesos duros estos ácidos son losresponsables de gran parte del sabor y olor característicos, pero en los quesos blandos,
especialmente en los madurados por hongos, el sabor queda más fuerte y picante por la degradación de los ácidos grams volátiles con liberación de metil cetonas, especialmente a partir del ácido caprílico ( Aiais, 1970 ).
El cuadro 4, muestra algunos componentes del aroma en quesos madurados,
conocidos mundialmente.
Cuadro 4. Algunos componentes del aroma y sabor en quesos
madurados (mgkg).
Compuesto CluesoCheddar Queso Awl
Metil-Cetonas 2 90
Lactmas M 40
Audos g r a m liims 1700-15000 &o00
Alcoholes secundarios 10
Fuente: Kosikmwkj, 1977
22
REVISI~N BIBLIOGRAFICA
La grew de la leche constituye la fuente a partir de la cual se forman algunos
componentes que son los responsables del a r m y de la textura del queso madurado. La
influencia de la grasa en estas características depende no sólo de la variedad de queso
elaborado, sino también da la composición y propiedades físicas de este componente.
En la figura
10.
se representa la evolución de la materia grasa durante la [image:33.624.78.498.263.458.2]maduración de un queso de pasta blanda, madurado por mhos.
Figura 10. Degradación de las grasas durante
la
maduración de queso maduradopor mohos.
TRlGLlCERlDOS
Lipasas de la leche, de M a sy d o s
ACIDOS GRASOS LIBRES, MONOGLICERIDOS
Fuente: Hav-k y Jofre, 1980.
Aunque los triglicéridos constituyen casi la totalidad ( 98 % ) de la grasa de la leche, ésta contiene también ácidos grasos libres. En el suero también pueden
enconirarse
disueltos ácidos grasos de cadena más corta, conjuntamente con ácido fórmico, acético y propiónico. Aunque existen otros Iípidos que
se
encuentran asociados a la grasa y que están presentes en la leche en menor proporción, su papel durante la elaboración delqueso es muy importante, pues ejercen una influencia directa sobre otros componentes de la leche. Tales son, por ejemplo:
RNISi6N BlBLlOGRAFiCA
microbianas ). Las lipasas presentes en la leche con activadas por homogeneización,
agitación, y eventualmente por cambios en la temperatura ( Ernstrom, 1974 ).
Puede producirse lipólisis en la cuapda por la actividad de ciertos microorganisms
tales como Penicillium roqueforti el cual es et principal agente lipolítico y protmlítico en
ciertas variedades de queso (v.g. el Cabrales, Gorgonzola, el Roquefort, el Stilton). Este
moho produce un sistema de lipasas solubles en agua, el cual hidroliza la materia grasa
para producir ácidos grasas libres ( ácido caproico, ácido caprílico, ácido &prim, etc. ), los
cuales producen un sabor fuerte, que es característico en este tipo de quesos (Currie,
191 4; citado por Ernstrom, 1974).
2.7.5 La formación
de
sabor y aroma durante la maduración.La formación de olores y sabores de las distintas variedades de queso es un fenómeno complejo en el cual interviene un gran número de componentes que son
formados durante el proceso de maduración, los componentes del aroma pueden
separarse en dos grandes grupos, a traves de destilación, de una suspensión acuosa de
queso:
a).-
La parte no volátil. Principalmente responsable del sabor. En esta pueden encontrarse ácido láctico, aminoácidos, ácidos no volátiles, aminas y minerales.b).- La parte volátil. La fracción más importante del aroma del queso. Esta contiene a los ácidos grasos libres volátiles, aldehídos, cetonas, alcoholes. aminas, esteres, tioles y
HZS.
Origen del aroma del queso.
El aroma está determinado principalmente por los componentes volátiles que se liberan en la cuajada durante su maduración. El aroma típico de los quesos,
particularmente de los quesos semiduros y duros, se origina de substancias como las
proteínas y h lactosa, éstas tienen aroma distinto del aroma del queso. Pero la proporción de ellos, al llegar a un equilibrio crítico de concentración, produce el aroma típico del
producto.
Entre las principales substancias desarrolladas durante la maduración de los
quesos, y que contribuyen al aroma y sabor, se puede citar a los aminoácidos libres, los
péptidos, los ácidos grasos libres, los cwnponentes carbonilos neutros (aldehídos),
los
compuestos azufrados, las aminas y el amoniaco.
La
producción de estas sustanciasdenim del complejo proceso de maduración de un queso, así <xu7x> de las propiedades
[image:35.629.78.525.225.592.2]sensoriales que se afectan, se representa en la figural 1 (Schomüller, 1968).
Figura 11. Desarrollo de la maduración a través de la actividad enzimatim.
Agente del cambio Factores que Io Cambios químicos Propiedades
determinan en la pasta Organolépticas
Coagulación de
Aw las k-caseínas
--
-+
Temperatura &-. Ligera proleolísic -CONSISTENCIARenina
-oligopeptidos Y TEXTURA
-peptides
,
t P- Fragilidad
PH
\. I - Adhesividad Cultivo Lactico---+ PH
T - +
LACTOSA- Elasticidad
ac. láctico
acetona
-
GomosidadTemperatura Aw
- - -
rH
I
alcoholes - Masticabilidad0
i
diacetilo ... Temperatura--
-:---+
PROTE"i proteasas
(enzimas)
i
PROTEASAS LA LECHE rH NATIVAS DE
.--+
PHGRASA Producción de
--+ ac. volátiles,
ssteres. etc.
i
SAL (NaCI) - --.+ Prssión ocmótica
Fuente: Davis, 1965.
2.7.6 Cambios fisicos durante la maduración de la pasta. Tesis donada a la UAM por la
R E V I S I ~ N BIBLIOGRAFICA
influyen directa o indirectamente en la aceptación del producto
por
el consumidor ( Muller ,1973).
Es importante resaltar que la textura no es una propiedad Única e individual, puede
definirse como la suma de aquellas propiedades que surgen de los elementos estrudurales de un alimento y de la manera en que son captados por los sentidos fisiológicos. En esta definición el término "elementos estructurales" se refiere a la estructura interna del
alimento, tanto a nivel microscópico, como macroscópico; dichos elementos son
identificados en forma visual, así como durante ia masticación ( Szczesniak, 1962).
Las propiedades texturales de los alimentos se definen como un grupo de características físiCas que con percibidas por el tacto, y que están relacionadas con la
deformación, desintegración y flujo de los alimentos bajo h aplicación de una hem.
Además, la textura de un alimento se relaciona con aspectos tales como la
percepción visual, el comportamiento durante su manipulación previa a la ingestión y las
sensaciones bucales que se unifican en el cerebro, por lo que presenta gran dificultad para
definirla y medirla ( Sczesniak, 1983 citado por Vázquez, 1990 ).
Específcamente, la textura en el queso es una propiedad crítica para su aceptación
por los consumidores, siendo la mastiiilidad y la elasticidad, algunos de los parámetros
que favorecen su aceptación; por ello es necesario estudiar dichos parámetros realizando
análisis instrumentales que nos describan las propiedades del queso. Se denomina perfil
de textura lo que se obtiene al utilizar el textúrometro INSTRON. Los resultados que se obtienen son similares y equiparables con los obtenidos empleando el método sensorial
(Anzadúa, 1994).
El método consiste
en
comprimir dos veces consecutivas la muestra tomada del alimento en el Instron, obteniendose así el perfil de textura (Anexo A).Los parámetros que se obtienen al gráficar estas compresiones se definen a continuación,
de acuerdo con AnzadÚa ( 1994 ).
a) Dureza. Se define como la fuerza necesaria para causar una deformación dada. Se mide en kilogramos, y representa el pico máximo de la curva, producto de la primera compresión.
b) Cohesividad. Se interpreta
como
la deformación que resiste la materia. Es un parametroadimensional, siendo el cociente del area bajo la curva producto de la segunda compresión y el de la primera compresión.
c) Elasticidad. Tasa a la cual un determinado material regresa a su condición inicial,
después de retirar la fuerza deformante. Se mide en centímetros, representa la distancia al
iniciarse la curva de la segunda compresión, y el pico de la misma.
d) Masticabilidad. Es la energía requerida para masticar un alimento hasta que esté listo para deglutirlo. Se mide en kilogramos
-
centímetro; es el producto de dureza, elasticidad yadhesividad.
e) Gomosidad. Energía requerida para desintegrar un alimento semisólido a un estado listo para deglutirlo. se mide en kilogramos, y es el producto de la dureza por la cohesividad.
2.8 Condiciones ambientales de la Maduración de Queso.
2.8.1 Alrnacenamlento.
Durante el almacenamiento deben adaptarse las condiciones al tipo de queso
elaboredo, entre ellas la temperatura y
la
humedad relativa de la cámara; la temperatura esel factor principal de control y de conducción de la maduración. Las temperaturas utilizadas
para conservar y madurar quesos varían entre 7 y 13 OC,
según
el tipo ( Davis, 1965 ).En el cuadro 5, se observan las condiciones de temperatura humedad, durante la Tesis donada a la UAM por la
REVISI~N
BIBLIOGRAFICA
Cuadro 5. Condiciones de temperatura y humedad durante la maduración
de queso.
Variedad o tipo de Queso Temperatura % H.R. del aire Tiempo de maduración en
en% semanas o días
Queso de pasta dura 14-15 8085 2 sem.
( vg Emmental ) 20-22 8085 8-10 sem.
1417 1-2 m.
1513 85-93 4-8 sem.
Queso de pasta firme 1318 80-90 5-10 58171.
Quesoi de pasta blanda 16-19
w
1 W díasFuente: Spreer, 1989
2.8.2 pH.
La actividad de las enzimas proteolíticas, provenientes de las bacterias agregadas
como cultivo, disminuye al disminuir el pH
a menos de
5; esto provoca que los quesos muy ácidos maduren más lentamente y que se reduzca la producción de compuestosnitrogenados de bajo peso molecular; es decir, controla tanto el crecimiento de los
microorganismos como las reacciones bioquímicas ( Scott, 1987 ).
2.8.3 Salado.
influye en h
conservación del queso;
la cantidad de salvaría
segun
los distintos tipos de queso. teniendo un amplio límite que va desde 1 % (Emmental). hasta el 5 % enRoquefort (Compaire, 1976). Se agrega
sal
hasta en 7% en quesos que no se refrigeran (Haverbeck y Jofre, 1980).La
presencia de más de 4% de NaCl en fase acuosa retarda lei acüvidad proteolítica. (Cornpaire, 1976).2.8.4 Humedad del queso.
-Los
quesoscon
alto contenido de humedad maduran más rápido, esto explica quelas mejores posibilidades de solubilidad y difusividad de las enzimas y de
los
productos dedegradación del praceso bioquímica se realizan con altos contenidos de humedad (Keating
y Gaona, 1986).
REVISI~N BIBLICGRAFICA
2.9 Efecto de
la
adición de enzimas.Aunque la degradación de los principales componentes de la cuajada (proteína, grasa e hidratos de carbono), de hecho es la responsable de los cambios en la textura, el
sabor
y el aroma del queso, el grado de interaccibnde
los productos resultantes de la degradación y la variedad de enzimas presentes dan lugar a la formación de una granvariedad de sustancias que afecten cada una de ellas: la textura, el sabor y el aroma del
,
queso (Scott,1987).
La activación o el reiraso en el crecimiento de
los
microorganisms que son fuentesimportantes de enzimas. depende de
la
humedad de la cuajada, temperatura demaduración. pH de la cuajada y presencia de sustancias inhibwias (antibióticos o
sales
inhibitorias: nitrato sódico, cloruro sódico, etc.), influyendo esto en la actividad de losmicrmrganismos y sus enzimas vamime,
1991).
La acción de las emimas es muy específica y provoca transformaciones bioquímicas en componentesconcretos (Keating y Gaona,
1986):,
por ejemplo:Descomposición de la laciosa : glucólisis
Descomposición de las grasas : lipólisis
Descomposición de las proteínas : proteólisis
[image:39.628.64.582.563.693.2]La actividad de las enzimas puede ser afectada por el pH
como
se muestra en el cuadro6.
Cuadro 6. Variación de la actividad de algunas enzimas de microorganismos
empleados en la transformación de la leche a diferente pH.
OlganiCmO Enzimas Medio pH optimo Vatiación de pH a 50 % de eficiencia de
actividad enzimática
srreptocccus l a i s Prdeínasa a-caseína 6.5 5.5
-
8.0p e @ a ' DL-aianilglicina 8.0 5.0
-
9.2Brevibacfenh linens Proteinasa
caseína
7.0 6.5 - 8.0 Tesis donada a la UAM por laPara la utilización de enzimas procedentes de las LAB, es necesario su extracción; ésta se puede realizar por eleciroforesis, por filtración a través de geles porosos de dextrana y con base en su carga eléctrica. Además de estos métodos existe la posibilidad de utilizar enzimas específicas de algunos microorganismos que son capaces de acelerar
la maduración en algunos quesos (Spreer,
1975).
2.10 Microbiología del yogur.
De acuerdo con Orla Jensen
(1931),
citado por Tamime(1991).
los microorganismos iniciadores del yogur son bacterias ácido IáCtices termófilas capaces de crecer atemperatura entre 40 y 45 O C , respedwamente, siendo ésta Óptima para su desarrollo. La actividad metabólica de un organismo indica en cierta medida su velocidad de crecimiento, siendo el desarrollo de la acidez en el medio de cultivo una de las pruebas
más
utilizadas para el seguimiento de los cultivos iniciadores (starter).Es asimismo relevante que la @sa de producción de ácido por
Strepbcoccus
themphiius y Lectobaci//us bulgaBcus aumenta al hacerlo la temperatura de incubación, alcanzándose el máximo a 40 y 45 OC.
2.10.1 Atenuación de
LAB
Gaddusek y Sebela
(1973)
comprobaron una disminución del100
% de la actividaddel cultivo del yogur sometido a una temperatura de
90
O C durante 20 minutos y a ebullicióndurante 2 minutos. En esto
se
basa el proceso de atenuación metabolica de las LAB, y suempleo potencial en la maduración acelerada del queso (Tamime,
1991).
El efecto de la temperatura sobre el cultivo atenuado se puede resumir del modo siguiente:
0 Interferencia con la estructlira y permeabilidad de la membrana celular.
0 Interferencia con el metabolismo celular de las proteínas, carbohidratos y Iípidos.
Interferencia con las reacciones energéticas de las células. Inhibición de algunas enzimas y sistemas de fosfonlación.
RWlS16N ElELlCGF&lCA
2.10.2 Algunas enzimas encontradas en un cultivo de yogur
Las reacciones metabólims en una célula microbiana son reguladas por diferentes sistemas enzimáticos, por lo que es la síntesis y la actividad de las enzimas la que
mantiene y controla las funciones de dicha Célula. Algunas de las enzimas encontradas en
[image:41.628.104.530.199.410.2]yogur se indican en
el
cuadro 7.Cuadro 7. Algunas enzimas encontradas en un cultivo de yogur.
p-D-gaiactoddasa Hidrdiza la lactm presente presente
P-fosfogalactoddasa Metabdisa galadosa precente presente m-idr0genasa Calaliza la sinleYs de ladato presente presente
~,-j.g,i& Cataliza la reacción de glucosa presente presente Al&d d & i & q j m c&al¡Z3 la de @umSa Fresente n o v e Treonin-alddasa Metabolismo de la t m i n a presente presente
Decoxi r
r
iboaldosa Degrada el DNA presente nop-esentePeptidasas Hidrdim la caseína presente presente Prdeasas CataMismo de la caseína presente precente
wa=s Hidrólisis de Iípdos presente presente
Enzima Actividad S. thennophüus L. bulgmcus
Fuente: Tamime, 1991.
No todas las enzimas se eliminan o se inactivan con el tratamiento térmico de atenuación;
esto
limita su posible utilización como "paquetes de enzimas", paraacelerar
la
maduración de un queso, al modificar el sabor, el aroma y la estructura de la pasta mas rapidamente que en el proceso normal de maduración.
2.10.3 Atenuación del cultivo del yogur
La atenuación de la actividad de los microorgenismos se logra mediante un
tratamiento térmico, cuyo objetiva principal es reducir su capacidad de multiplicación, además de disminuir su poder de fermentación, lográndose así h obtención de un 'paquete
enzimático" (Law y Wignore, 1983).
N19TERIALES Y
&TODOS_
111. ANTECEDENTES.
Los
nuevos hábitos alimentarios de algunos países, como el Japón, han contribuidoa incrementar el consumo mundial de queso, especialmente en variedades de queso procesado. De hecho, el consumo mundial de este tipo de queso registra una tendencia
creciente.
El aumento del nivel de vida en algunos países, como por ejemplo los de Oriente
Medio, ha cambiado
el
estilo de vida, provocando también un incremento enle
demanda de queso.Por
otra
parte, el mero incremento de la poblaUónes
ya responsable de estaaumento en el consumo.
Es de prever que los queseros dispondrán en el futuro de un mercado
más
amplio que deberán satisfacer(Scott,
1991).En Mexico se consumen preferentemente quesos frescos, y en menor proporción quesos madurados genuinos y procesados, debido principalmente al bap poder adquisitivo
de la población y a la baja capacidad financiera de los queseros mexicanos para realizar la maduración como en el caso del queso tipo Manchego, debido a la alta carga financiera * que el proceso exige.
3.1 Aceleración de la maduración.
No
existen trabajos reportados en Mexico con respecto a la aceleración de la maduración en quesos por medio da la adición de cultivas atenuados.Sin embargo, se sabe que en algunas regiones del país se practica esta método
para acelerar la maduración en queso tipo Manchego, pero esto se hace de manera empírica; 85 decir, no existe ningún estudio que sustente esta práctica.
