Deteminación de volatiles libres durante la maduración del queso (tipo holandes)

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(1)DETERMINACION DE VOLATILES LIBRES DURANTE LA MADURACION DEL QUESO (TIPO HOLANDES). JUAN MANUEL HENRIQUEZ VIVES. UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA SANTAFÉ DE BOGOTÁ, D.C. 2003 ii.

(2) DETERMINACION DE VOLATILES LIBRES DURANTE LA MADURACION DEL QUESO (TIPO HOLANDES). JUAN MANUEL HENRIQUEZ VIVES. Proyecto de grado para optar al título de Ingeniera Química.. Directora Clara E. Quijano Química. UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA BOGOTA, D.C. 2003 iii.

(3) Nota de aceptación. ____________________ ____________________ ____________________. ____________________ Profesor Asesor. ____________________ Jurado. ____________________ Jurado. Bogotá, Febrero 2 de 2004. iv.

(4) AGRADECIMIENTOS. El autor expresa sus agradecimientos a: Clara Elizabeth Quijano, Asesora del proyecto, por su constante apoyo y colaboración para que este proyecto se llevara a cabo Luis Fernando Sánchez por su colaboración Centro de investigaciones tecnológicas (CITEC) por su colaboración.. v.

(5) CONTENIDO Pág. 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 11. 2. OBJETIVOS .................................................................................................................................... 12. 3. CONCEPTOS BASICOS................................................................................................................. 13. 3.1. LA LECHE Y SUS APLICACIONES............................................................................................. 13. 3.2. EL QUESO ...................................................................................................................................... 15. 3.2.1 CLASIFICACION DE LOS QUESOS ............................................................................................ 16 3.3. COMPUESTOS VOLATILES EN EL QUESO .............................................................................. 17. 4. PRINCIPIOS DE CROMATOGRAFIA Y ESPECTROMETRÍA DE MASAS ............................ 21. 4.1. CROMATOGRAFIA....................................................................................................................... 21. 4.2. CROMATOGRAFIA DE GASES ................................................................................................... 22. 4.3. ESPECTROMETRÍA DE MASAS ................................................................................................. 24. 5. METODOLOGIA EXPERIMENTAL............................................................................................. 26. 5.1. PREPARACION Y AJUSTE DE LA FORMULACION DEL QUESO ......................................... 26. 5.2. ANALISIS SENSORIAL................................................................................................................. 31. 5.3. D.E.S. (DESTILACION EXTRACCION CON SOLVENTE ORGANICO).................................. 36. 5.4. CONCENTRACION DE LA FRACCION VOLATIL.................................................................... 38. 6. RESULTADOS................................................................................................................................ 41. 6.1. RESULTADOS DEL ANALISIS INSTRUMENTAL .................................................................... 41. 6.2. RESULTADO DEL ANALISIS SENSORIAL ............................................................................... 49. 7. CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 54. 8. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................. 58. vi.

(6) LISTA DE TABLAS Pág. Tabla 3-1. Sinopsis del valor nutritivo de la leche...................................................................................... 13 Tabla 3-2. Clasificación del queso de acuerdo a su materia grasa en el extracto seco................................ 16 Tabla 3-3. Clasificación del queso de acuerdo a su contenido de agua en la cuajada................................. 16 Tabla 5-1. Variación de ingredientes en los quesos elaborados.................................................................. 28 Tabla 6-1. Ejemplo de cálculo de la media aritmética de los tiempos de retención.................................... 41 Tabla 6-2. Ejemplo del cálculo de la concentración de los componentes presentes en la fracción volátil. 42 Tabla 6-3. Concentración (por grupo funcional) de la fracción volátil en la semana cero (0).................... 43 Tabla 6-4. Concentración (por grupo funcional) de la fracción volátil en la semana cuatro (4)................. 45 Tabla 6-5. Concentración (por grupo funcional) de la fracción volátil en la semana seis (6)..................... 46 Tabla 6-6. Concentración (por grupo funcional) de la fracción volátil en la semana nueve (9) ................ 48 Tabla 8-1. Tabla de resultados de la encuesta realizada a la muestra madurada por cuatro (4) semanas ... 50 Tabla 8-2. Tabla de resultados de la encuesta realizada a la muestra madurada por seis (6) semanas ....... 51 Tabla 8-3. Tabla de resultados de la encuesta realizada a la muestra madurada por seis (6) semanas ...... 52 Tabla 8-4. Cuadro comparativo de promedios del flavor y del promedio total .......................................... 53. vii.

(7) LISTA DE ILUSTRACIONES Pág. Ilustración 1. Clasificación de los quesos ................................................................................................... 17 Ilustración 2. Impacto electrónico............................................................................................................... 25 Ilustración 3. Caja de maduración .............................................................................................................. 26 Ilustración 4. Diagrama de bloques de la producción del queso tipo Holandés.......................................... 30 Ilustración 5. Equipo D.E.S. ....................................................................................................................... 37 Ilustración 6. Cromatógrafo de gases (FID)................................................................................................ 40 Ilustración 7. Distribución porcentual de grupos funcionales en la semana cero (0).................................. 43 Ilustración 8.. g/kg Queso de los grupos funcionales en la semana cero (0)............................................ 44. Ilustración 9. Distribución porcentual de grupos funcionales en la semana cuatro (4)............................... 45 Ilustración 10.. g/kg Queso de los grupos funcionales en la semana cuatro (4)....................................... 45. Ilustración 11. Distribución porcentual de grupos funcionales en la semana seis (6)................................. 46 Ilustración 12.. g/kg Queso de los grupos funcionales en la semana seis (6) .......................................... 47. Ilustración 13. Distribución porcentual de grupos funcionales en la semana nueve (9) ............................. 48 Ilustración 14.. g/kg Queso de los grupos funcionales en la semana nueve (9) ....................................... 48. Ilustración 15. Grafico comparativo de los puntajes del flavor y el puntaje total....................................... 53 Ilustración 16. Grafica comparativa de la variación de la concentración con respecto al tiempo............... 55 Ilustración 17. Influencia del número de compuestos en los parámetros del flavor de la encuesta ............ 56. viii.

(8) LISTA DE ANEXOS Pág.. Anexo 1. Cromatograma de la fraccion volatil de la semana cero (0)............................. 61 Anexo 2. Cromatograma de la fraccion volatil de la semana cuatro (4) ......................... 62 Anexo 3. Cromatograma de la fraccion volatil de la semana seis (6) ............................. 63 Anexo 4. Cromatograma de la fraccion volatil de la semana nueve (9).......................... 64 Anexo 5. Ejemplo de ficha descriptiva generica uqe describe y valora caracteres ......... 65. ix.

(9) IQ-2003-2-11. 1. INTRODUCCIÓN. En la industria de los quesos pocas veces se han realizado propuestas para el análisis de los componentes volátiles orgánicos durante el proceso de maduración del producto. Es pertinente. que se realicen experimentos que. involucren ciertas etapas de la maduración de donde puedan establecerse parámetros que influyan en el aroma y la calidad de un queso en específico.. La legislación de la industria alimentaria viene siendo cada vez más estricta en cuanto a la calidad de los productos. El sabor y el aroma de los alimentos son aspectos que determinan el éxito de un producto en un mercado cada vez más competitivo. Las características organolépticas de un producto se establecen mediante un grupo de expertos catadores1.. En el análisis realizado por el panel de catadores, el aroma que se desprende del queso es un parámetro del que depende la calificación del queso y su posterior análisis, es por esto que la determinación de compuestos volátiles durante la maduración. provee información importante para establecer la. calidad y las propiedades organolépticas del queso.. 1. Tomado de: www.unavarra.es.

(10) IQ-2003-2-11. 2. OBJETIVOS. GENERAL Determinación de los volátiles libres producidos durante la maduración del queso. ESPECIFICOS Ajustar la formulación de un queso de maduración. Contribuir al conocimiento de constituyentes volátiles durante la maduración del queso. Evaluación sensorial del queso a través de una ficha descriptiva. Optimización del tiempo de maduración del queso tipo holandés según la composición del aroma y el análisis organoléptico.. 12.

(11) IQ-2003-2-11. 3. 3.1. CONCEPTOS BASICOS. LA LECHE Y SUS APLICACIONES. La leche es un líquido que es segregado por las glándulas mamarias de las hembras de los mamíferos [1]. La leche es un alimento muy completo pues en su. composición. se. encuentran,. en. concentraciones. biológicamente. equilibradas, los elementos y nutrientes necesarios para cubrir las necesidades del organismo humano, tiene un alto contenido de proteínas que proporcionan los 8 aminoácidos esenciales como también aporta ácidos grasos esenciales, inmunoglobulinas y otros micronutrientes.. Tabla 3-1. Sinopsis del valor nutritivo de la leche. Para la elaboración de quesos, no todos los tipos de leche son recomendados para dicha finalidad. Generalmente se recomienda utilizar aquella que haya sido ordeñada directamente de la vaca, esta leche debe conservar las condiciones higiénicas necesarias para obtener quesos no defectuosos. 13. Es también.

(12) IQ-2003-2-11. recomendable utilizar la leche certificada, pero esta no representa una opción rentable debido a su elevado costo en el mercado. Los tipos de leche anteriormente mencionados se requieren de un proceso de pasteurización para eliminar ciertos microorganismos que limitan la vida del queso producido.. En la pasteurización se eliminan ciertos organismos necesarios para inicializar el proceso de transformación de leche a queso, las cuales deben ser añadidas como un fermento iniciador, el cual puede ser leche agria, suero de mantequilla, kumis, etc.. Por ultimo cabe anotar que la leche es un alimento muy vulnerable a la luz, al calor y al aire, por lo tanto es necesario tener un tratamiento muy cuidadoso cuando se va elaborar alimentos que la requieran como materia prima. Es por esto que la leche que va a ser utilizada no debe dejarse expuesta por un tiempo prolongado a la luz solar, pues esta luz degrada las vitaminas, disminuyendo el valor nutricional de la misma, esta debe ser aislada para evitar cambios drásticos en la temperatura de la misma que degraden compuestos afectando su composición, y por ultimo es recomendable mantenerla libre de olores extraños ya que esta es propensa a tomar sabores extraños, afectando directamente el aroma del queso que se va a producir. [2]. 14.

(13) IQ-2003-2-11. 3.2. EL QUESO. La palabra queso se deriva del vocablo latino <<caseus>>. El queso es el producto fresco o maduro, sólido o semisólido, obtenido por separación del suero después de la coagulación de la leche natural, de la desnatada total o parcialmente, de la nata, del suero de mantequilla, o de una mezcla de algunos o de todos estos productos, por la acción del cuajo u otros coagulantes apropiados, con o sin hidrólisis previa de la lactosa (B.O.E, Num. 292. 6-121985).. También se entiende por queso el producto alimenticio conseguido mediante técnicas de elaboración que comprenden la coagulación de la leche y/o materias obtenidas de la leche y que den un producto final que posea las mismas características del producto definido en el párrafo anterior y siempre que la relación entre la caseína y las proteínas séricas sea igual o superior a la de la leche. [3]. El queso es un alimento que se caracteriza por estar un la mayoría de los platos gourmet a nivel mundial y en Europa es sinónimo del buen comer. Todo esto es debido a que existen miles de variedades para todos los gustos, de aquí que en la fabricación de los quesos se ha de tener muy en cuenta su proceso de maduración, en el cual las transformaciones bioquímicas de sus componentes tienen un efecto positivo en la obtención del producto final. 15.

(14) IQ-2003-2-11. De acuerdo al contenido de grasa en el extracto seco los quesos están organizados de la siguiente manera:. Materia grasa en el extracto seco < 20% 20% 40% 45% 60%. Tipo de queso Queso Magro Queso Semigraso Queso Graso Queso Extragraso Queso Doble Graso. Tabla 3-2. Clasificación del queso de acuerdo a su materia grasa en el extracto seco. Los quesos también están diferenciados de acuerdo a su contenido de agua en la cuajada desnatada:. Contenido de agua en la cuajada desnatada < 40% entre el 40% y 45% entre el 40% y 50% entre el 60% y 80%. Queso Duro Semiduro Blandos Frescos. Tabla 3-3. Clasificación del queso de acuerdo a su contenido de agua en la cuajada. 3.2.1 CLASIFICACION DE LOS QUESOS. 16.

(15) IQ-2003-2-11. Se ha establecido un diagrama para clasificar los tipos y variedades de quesos que pueden salir al mercado. La clasificación se basa en el contenido de materia grasa en el extracto seco (MGES). El valor nutricional variara de acuerdo al tipo de queso que se fabrique y dependerá intrínsecamente de la materia prima con que se elabore el queso, es decir que los porcentajes de grasas, proteína, minerales, vitaminas etc. estarán presentes en relaciones diferentes dependiendo del queso en cuestión. La legislación de la Republica Federal de Alemania establece la siguiente clasificación de quesos: [2]. Tipos de quesos. Preparación de queso fundido. Queso fundido. Queso. Preparación. Queso de suero. Queso fresco. Queso de leche agria. 6 grupos de quesos. Queso duro. Queso de corte. Queso blando. Ilustración 1. Clasificación de los quesos. 3.3. COMPUESTOS VOLATILES EN EL QUESO. 17.

(16) IQ-2003-2-11. La determinación de componentes volátiles del queso puede ayudar a elucidar la formación del aroma del queso y los procesos bioquímicos que tienen lugar durante su maduración (Yan y Min 1994). Se han realizado diversos estudios caracterizando el aroma de una gran diversidad de quesos en el cual predominan los ácidos carboxílicos grasos, tales como: ácido hexanoíco, ácido octanoíco, ácido decanoíco, entre otros. [4] En las investigaciones realizadas existe una gran diferencia cuando se utiliza leche cruda o leche pasteurizada. Cuando se utiliza leche cruda, abundan los compuestos tales como alcoholes primarios, secundarios y ramificados, así como también de los ácidos anteriormente. mencionados.. Cuando. se. fabrican. quesos. con. leche. pasteurizada, abundan compuestos tales como las metil cetonas. [5] [16]. No solo al fabricar los quesos con diferentes tipos de leche generan cambios en los perfiles de sabor y olor de los quesos analizados cuando se determinan los compuestos en la fracción volátil. Se ha encontrado que también es dependiente de la forma en la que estos quesos sean elaborados, ya sea de forma artesanal o de manera industrial, creando diferencias importantes en el perfil de ácidos grasos libres. [6] [13]. Los métodos de determinación de compuestos volátiles del queso son llevados a cabos mediante sistemas tales como: Extracción-desorción de volátiles del espacio de cabeza, Cromatografía de gases, detección de masas (HS-GC-MS), 18.

(17) IQ-2003-2-11. así como también los métodos de determinación de aminoácidos libres por HPLC. [7]. El aroma del queso es un parámetro que se encuentra estrechamente ligado a la fracción volátil extraída de los quesos. Este ha sido definido muchas veces como elemento que mide la calidad a la hora de establecer puntuaciones en un panel de expertos catadores. Cabe anotar que no todos los componentes presentes en el aroma son todos responsables de un olor característico, debido a que muchos de estos son disfrazados por aquellos compuestos llamados componentes de impacto. Estos compuestos no necesariamente se encuentran en una mayor concentración que los demás componentes del aroma del queso. [17]. El estudio del aroma de los quesos juega un papel muy importante en cuanto a alimentos se refiere, ya que con la caracterización de la fracción volátil se pueden generar aromas artificiales que produzcan la sensación de estar consumiendo quesos de todos los tipos y variedades, así como también a la hora de emitir conceptos de calidad cuando se encuentren presentes o no especies de diferentes familias químicas en el aroma del queso en cuestión. Estas investigaciones requieren de severas validaciones en donde se establezcan un sin fin de variables las cuales intervengan en el proceso de. 19.

(18) IQ-2003-2-11. maduración de los quesos, que es donde se genera el aroma y sabor de los mismos.. Cuando hablamos de aroma y sabor de los quesos, cabe anotar un parámetro de suma importancia en cuanto a análisis organoléptico se refiere, hacemos referencia al “Flavor” que es la suma conceptual del sabor y olor. Esta variable solo es medida por un panel de catadores que se encargan de dar la puntuación a todos los aspectos que se quieran evaluar en el queso. El número y la naturaleza de los volátiles libres presentes en la pasta del queso intervienen de manera directa con la formación del flavor, el cual genera un gran impacto a la hora de aceptación o rechazo del queso analizado.. 20.

(19) IQ-2003-2-11. 4. 4.1. RINCIPIOS DE CROMATOGRAFIA Y ESPECTROMETRÍA DE MASAS. CROMATOGRAFIA. El termino “cromatografía” proviene dos palabras griegas, las cuales significan “color” y “estructura”. Esta palabra fue utilizada por Tswett en al año de 1906 y hace referencia al método que consiste en separar los componentes de la muestra analizada, las cuales se encuentran distribuidas en una fase estacionaria, la cual puede ser un liquido o un sólido soportado y una fase móvil la cual es llamada disolvente, encargado de arrastrar la muestra a través de la columna. Al finalizar el trazado de la columna los compuestos son detectados por un sensor, también llamado detector, y la respuesta es una grafica que es realizada a mano u automáticamente, denominadas cromatógramas. El área baja la curva de cada uno de los picos presentes en el cromatógrama representa la cantidad relativa de cada uno de los constituyentes.. Actualmente la cromatografía de gases resulta de gran utilidad ya que especies químicas con grupos funcionales similares pueden ser separadas, estas especies son los llamados isómeros que solo difieren en la organización estructural de la molécula siendo compuestos completamente diferentes a sus 21.

(20) IQ-2003-2-11. semejantes. También es una ventaja de la cromatografía de gases el tiempo con que se logra dicha separación, la cual al transcurrir de los años se ve cada día mas favorecida por la construcción de equipos más potentes disponibles en el mercado. [8]. 4.2. CROMATOGRAFIA DE GASES. En la cromatografía de gases, tenemos como característica principal la adsorción de los constituyentes una vez estos hayan entrada a la columna del cromatógrama por un gas de arrastre (Helio principalmente). Este gas de arrastre fluye a través de la columna y sale a través del lado de referencia de la celda, don se encuentra un detector de conductividad térmica. [8] El proceso de separación cromatográfica consiste primeramente en fijar el flujo de gas de arrastre con un calentamiento constante de la columna empacada. Una vez estabilizados todos los parámetros de entrada se procede a inyectar la muestra a través de una jeringa que se acopla al cromatógrafo de gases (las muestras inyectadas fueron de 5 µl), la muestra es inmediatamente receptada y vaporizada. Una vez inyectada la muestra esta es acarreada por el gas de arrastre donde se llevara a cabo la adsorción correspondiente. Esta columna suele ser de metal con diámetro externo de ⅛ a ⅜ pulgadas y empacada con un sólido inerte de. 22.

(21) IQ-2003-2-11. partículas de tamaño pequeño y uniforme y el empaque posee en su superficie una capa adsorbida, que comúnmente es un. líquido orgánico no volátil.. Finalizada la separación de los constituyentes estos entran a un sistema de detección que calcula el tiempo de retención desde que este componente entro a la columna. El detector que se encuentra en el cromatógrafo, calcula la cantidad relativa de cada uno de los constituyentes presentes en la muestra inicial. El detector del cromatógrafo que se utilizo en este proyecto, es un detector de ionización de flama, que es el más sensible cuando se trata de uso general. Este detector tiene como principio las especies iónicas que forman la mayoría de las sustancias orgánicas cuando estas son sometidas al calentamiento con una llama de hidrogeno.. La corriente que genera este detector es proporcional. al número de iones que se forman con el contacto de la llama y los constituyentes de la muestra, este indica principalmente el número de átomos de carbono presentes.. Cabe anotar que este tipo de cromatografía es un método netamente cuantitativo el cual solo nos aporta el número de componentes presentes en la muestra que basa su identificación en el tiempo de retención. Para deducir o inferir acerca de cuales es la especie que se quiere analizar es necesario utilizar instrumentos como el espectrofotómetro de infrarrojo o el espectrómetro de masas. 23.

(22) IQ-2003-2-11. La cantidad relativa de cada uno de los componentes consiste en el cálculo del área bajo la curva de cada uno de los picos. Sabiendo el tiempo de retención de la sustancia determinada como patrón, se procede al cálculo de las concentraciones dividiendo cada una de las áreas de los constituyentes por el área representada por el constituyente patrón y multiplicando por la cantidad de patrón inyectado inicialmente.. 4.3. ESPECTROMETRÍA DE MASAS. El espectro de masas es un instrumento que permite analizar una muestra tanto cualitativa como cuantitativamente los analitos de la cromatografía de gases. El procedimiento implementado en la espectrometría de masa consiste en el bombardeo de las moléculas presentes para formar cationes, esto es llevado a cabo en un campo eléctrico, para luego ser separadas dependiendo del peso molecular de las moléculas ionizadas.. 24.

(23) IQ-2003-2-11. Ilustración 2. Impacto electrónico2. El proceso de ionización consiste en impartir energía suficiente para romper la molécula en una variedad de fragmentos. Las moléculas de la muestra sufren el impacto directo de un chorro de electrones y, como consecuencia, pierden uno de ellos. Al mismo tiempo, la molécula gana mucha energía interna3. Resultando, como variable de salida, un espectro que representa la cantidad relativa de cada una de las moléculas que fueron ionizadas en el campo eléctrico. El espectro consiste en dos ejes, de los cuales el eje horizontal representa la masa atómica del ión dividida por el número de cargas presentes en la molécula. [9]. 2 3. Tomado de: http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/qo/l21/ioniz.html Tomado de: http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/qo/l21/ioniz.html. 25.

(24) IQ-2003-2-11. 5. 5.1. METODOLOGIA EXPERIMENTAL. PREPARACION Y AJUSTE DE LA FORMULACION DEL QUESO. En este proyecto se realizaron varias formulaciones hasta llegar a la indicada de acuerdo a un proceso artesanal de una fábrica de quesos localizada en Guatavita. Estas recetas se llevaron a cabo mediante el seguimiento de los siguientes pasos descritos a continuación: [2]. Las siguientes formulaciones corresponden a la elaboración de quesos duros y semiduros, los cuales son colocados en maduración en una caja previamente fabricada. La caja de maduración que se construyo para llevar a cabo el proceso respectivo es la siguiente:. Ilustración 3. Caja de maduración. 26.

(25) IQ-2003-2-11. Finalizada la construcción de la caja, se procedió con la elaboración de los quesos que iban a ser colocados en maduración, los cuales fueron fabricados bajos los mismos parámetros:. •. Calentamiento de la leche (Agitación constante a una temperatura de 36ºC).. •. Adición del fermento iniciador (Dejar en reposo durante 1 hora después de agregarlo).. •. Adición del cuajo: Coagulación de la leche (Se debe cuidar que este a una temperatura de 32ºC con un tiempo de reposo de 1 ½ horas).. •. Separación del suero y la cuajada.. •. Prensado del queso (presión = 3kg/kg queso): El queso es envuelto en un lienzo y es colocado bajo presión. A esta presión se le llama preprensado donde transcurridas 2 horas se le da la vuelta al lienzo y se deja por el mismo tiempo mencionado. Finalizado este proceso se prensa con una presión de 15kg/kg queso (24-48 horas).. •. Baño en salmuera (20% másico): La duración depende del peso del queso.. •. Secado.. •. Maduración (Caja de maduración).. 27.

(26) IQ-2003-2-11. Las formulaciones realizadas se resumen en la siguiente tabla con sus respectivas variaciones en los ingredientes primarios:. Queso 1 Queso 2 Queso 3 Queso 4 Queso 5 Materia prima Leche (l) Nata dulce (ml) Leche agria (ml) Cuajo (tabletas) Sal (g) Suero de mantequilla (ml) Tiempo de maduración (semanas). 3 200 90 1,5 -. 3 90 0,5 10 -. 3 0,5 15 90. 3 150 90. 3 0,5 90. 1. 2. 1. 4. 3. Tabla 5-1. Variación de ingredientes en los quesos elaborados. Debido a que no se contaba con las condiciones óptimas para la elaboración y maduración de los quesos tales como: variación de la humedad, cambios bruscos de temperatura, falta de experiencia, productos de calidad moderada, entre otros, no se pudo culminar con éxito la fabricación de los quesos interrumpiendo el análisis establecido.. Se realizo la visita a la fábrica de quesos en Guatavita donde se establecieron los siguientes acuerdos:. •. Ajuste de la formulación a través de la receta establecida por la fábrica de acuerdo con el queso Holandés que allí se fabrica.. •. Préstamo de equipos e instalaciones para la fabricación del queso. 28.

(27) IQ-2003-2-11. •. Visitas semanales para revisar la humedad relativa, temperatura y estado de los quesos elaborados.. De acuerdo a lo establecido con la empresa de quesos, se pretende observar la evolución del aroma y caracterización de la misma transcurrido el tiempo de maduración establecido en la misma, este tiempo de maduración, según literatura, es de dos (2) meses a tres (3) meses, es decir nueve (9) a trece (13) semanas. En adición al análisis de la fracción volátil se propuso un análisis sensorial como método para potenciar el análisis instrumental y poder conjeturar acerca de la calidad del queso tipo Holandés, el cual será descrito más adelante.. La producción del queso se encuentra resumida en el siguiente esquema, el cual describe los pasos sugeridos por la empresa para así garantizar buenos resultados:. 29.

(28) IQ-2003-2-11. Ilustración 4. Diagrama de bloques de la producción del queso tipo Holandés. Con el fin de darle un enfoque al proyecto hacia la ingeniería química se propuso optimizar el tiempo de maduración del queso tipo Holandés, es decir dependiendo del análisis instrumental respaldado con un análisis organoléptico del queso, se pretende relacionar los parámetros físicos (tiempo de maduración) y químicos (constituyentes de la fracción volátil del queso) con la calidad del producto que será establecida por un panel de catadores.. 30.

(29) IQ-2003-2-11. Teniendo en cuenta la disponibilidad de equipos, cantidad de reactivos y disponibilidad de tiempo, fueron establecidas 4 extracciones de la fracción volátil en tres (3) diferentes tiempos de maduración: cuatro (4) semanas, seis (6) semanas y nueve (9) semanas. La cuarta extracción no mencionada se refiere a la semana cero (0), la cual consiste en el análisis del aroma del queso una vez este sea producido.. La cava de maduración que se utilizo cuenta con una humedad relativa estandarizada al 90%, al igual que su temperatura es mantenida constante mediante el empleo de un bombillo de cien (100) Watts, el cual siempre está encendido. Los quesos son colocados en tablas de madera con dimensiones de 50 cm de largo, 20 cm de ancho y un espesor de 5 cm, separadas cada una por una altura de 20 cm. Estas estaban colocadas en estantes metálicos los cuales servían de soporte de las maderas utilizadas.. 5.2. ANALISIS SENSORIAL. La apreciación de los alimentos se produce fundamentalmente a través de la percepción sensorial y en las modernas tecnologías, a pesar de disponer de procedimientos de analítica instrumental, cada vez son los científicos más conscientes de la necesidad de potenciar los métodos analíticos basados en dicha apreciación sensorial, que en definitiva son los más adecuados para la 31.

(30) IQ-2003-2-11. valoración final de la calidad de los alimentos (León Crespo y Galán Soldevilla, 1991); ya que el análisis de los componentes químicos y de las propiedades físicas de un alimento aporta información sobre la naturaleza del estímulo que percibe el consumidor, pero no sobre la sensación que éste experimenta al ingerirlo (Costell y Durán, 1981).. El Análisis Sensorial o Evaluación Sensorial es el análisis de los alimentos u otros materiales a través de los sentidos (Anzaldúa-Morales, 1991). Es una disciplina científica usada para evocar, medir, analizar e interpretar las reacciones a aquellas características de los alimentos que se perciben por los sentidos de la vista, el oído, el olfato, el gusto y el tacto, por lo tanto,. la. evaluación sensorial no se puede realizar mediante aparatos de medida, el “instrumento” utilizado son personas perfectamente entrenadas (León Crespo, F y Galán Soldevilla, H., 1991).. Para obtener un resultado de validez que pueda decirnos la aceptación o rechazo del queso Holandés elaborado, se realizó una encuesta la cual se basa en una ficha descriptiva en la que se destacan los siguientes aspectos [3]:. •. Definir claramente los atributos del queso y las sensaciones que producen 32.

(31) IQ-2003-2-11. •. Evitar subjetividades y criterios hedonistas. •. Expresar los resultados de forma clara y sencilla. •. Aplicarlos para formular, especificar, controlar y comparar quesos homólogos. •. Reunir jerárquicamente la información que debe dar el catador. •. Describir y valorar los caracteres de evaluación. Para la realización del análisis sensorial fue necesario establecer un grupo de catadores inexpertos a los cuales se les realizo una explicación breve de los parámetros que iban a ser evaluados. La ficha descriptiva que se utilizo para la encuesta se encuentra anexada a este trabajo. A continuación se presentaran las definiciones de cada uno de los parámetros evaluados en la ficha descriptiva4.. •. Apariencia Externa: En este parámetro se evalúa la forma y la corteza del queso analizado. Dada la gran variedad de quesos existente, es posible encontrar las formas más diversas, las básicas son las geométricas, especialmente cilindro o paralelepípedo, pero también hay esféricas, piramidales o troncocónicas. Siempre se debe presentar una forma regular del queso. La corteza, es la capa exterior que forman los microorganismos durante la maduración del queso, es fina en las pastas blandas y gruesa o muy gruesa en las prensadas y cocidas. Puede ser lisa. 4. Tomado de: www.vet.unicen.edu.ar/Tecnologia/Jornadas/Conferencias. 33.

(32) IQ-2003-2-11. o estriada y presentarse al natural, con hongos, con especias, ahumada, parafinada, teñida, encerada, cubierta de cenizas, etc. •. Aspecto del corte: En este aspecto se evalúa la coloración y la impresión visual que tiene el queso en el catador que lo esta evaluando. El aspecto de coloración es un parámetro que va disminuyendo dependiendo de la duración que permanezca un determinado queso en la cava de maduración, así como también el brillo del mismo. El catador dependiendo de la escala evaluativa reconocerá la impresión visual al analizar el color cuando este es cortado en mitades.. •. Olor: Para evaluar este parámetro se requiere que la persona catadora no sea fumadora, ni haya consumido alcohol 2 horas antes del momento de la evaluación. El catador deberá acercar la muestra a la nariz y aspirar la fuerza del estimulo percibido, es decir la intensidad del olor que desprende el queso. La calidad del olor se tomo a disposición del catador sobre su grado de aceptación que dependía del aroma expedido por el queso en cuestión.. •. Textura: Para la evaluación de este parámetro organoléptico se tuvieron en cuenta 4 aspectos: Consistencia, Tacto, Elasticidad y friabilidad. La consistencia permite evaluar la resistencia que presenta la muestra al iniciar la deformación. El tacto es evaluado por el catador como una descripción que imprime el queso al ser tocado, este dependerá de su rugusodiad y/o suavidad. El término de elasticidad hace referencia al parámetro que describe la recuperación de la forma inicial del queso. 34.

(33) IQ-2003-2-11. cuando este es mordido por primera vez, dependiendo de su grado de deformación el evaluador establecer la elasticidad del queso. Para el último parámetro de evaluación de las propiedades mecánicas: La friabilidad, es necesario masticar el queso con las muelas y valorar, antes de su dilución en la saliva, el aumento del número de trozos así generados. •. Sabor: Para analizar el sabor de cada una de la muestras es necesario masticar varias veces la muestra para medir la intensidad con que se presenta esta sensación. En este parámetro también se evaluara la calidad, la cual dependerá del juicio de cada catador. Por ultimo se evaluara el regusto, donde una vez digerida la muestra, se perciben nuevas sensaciones olfato-gustativas que antes no se detectaron. El catador deberá evaluar la intensidad de estas eventuales estimulaciones.. •. Impresión Global: Por ultimo cada evaluador deberá dar su impresión global que tuvo al analizar los parámetros anteriormente analizados, es decir, dará un promedio conceptual de todos los aspectos medidos en el queso degustado.. Una vez realizada la introducción respectiva del análisis organoléptico se procedió con la ejecución de la encuesta, pero antes cabe anotar las condiciones de cata establecidas de la siguiente manera:. 35.

(34) IQ-2003-2-11. •. Ambiente: Se estableció un sito can alta intensidad de luz, al aire libre y libre de olores extraños (FIL 99 A:1987).. •. Jueces o catadores: personas no fumadoras que no consumieron alimentos en un lapso de 2 horas (FIL 99 A:1997).. •. Muestras: Tamaño: 10 a 15 mm. de grosor, 6 cm. de ancho y 15 cm. de largo (Herrero Alamo, Luis, 2000).Temperatura: 14ºC +/- 4ºC (FIL 99 A: 1997).. 5.3. D.E.S. (DESTILACION EXTRACCION CON SOLVENTE ORGANICO). El procedimiento que se llevo a cabo para la extracción volátil se sigue por la técnica establecida por Flath y Forrey [10], la cual consiste en lo siguiente:. •. Dilución de la muestra seleccionada en agua. •. Selección del solvente (Pentano-Eter): Este solvente fue escogido con el fin de extraer el mayor numero de compuestos con polaridades diferentes. •. La muestra diluida fue sometida a ebullición mediante el empleo de una manta de calentamiento. 36.

(35) IQ-2003-2-11. •. Una vez que el vapor de agua arrastra los volátiles a la cámara superior del equipo, el balón que contiene la mezcla de solventes es sometido a calentamiento. •. Establecido el contacto entre las dos fases se hace el uso de un condensador refrigerado a 2ºC para producir la condensación de los vapores en la parte inferior del equipo creándose en el fondo una fase acuosa y una fase orgánica que por efecto de sifón regresan a sus balones correspondientes resultando una mezcla de los solventes enriquecida cada vez con los constituyentes volátiles (ver foto). Ilustración 5. Equipo D.E.S.. 37.

(36) IQ-2003-2-11. La muestra usada para la extracción fue de 100 gramos del queso tipo Holandés, los cuales fueron diluidos en 100ml de agua y mezclados homogéneamente con la ayuda de una licuadora. A esta dilución se le agregaron 250 µg del patrón interno (n-decanol). La cantidad de solvente fue de 50ml la cual se encontraba en relación 1:1 de los solventes utilizados. El tiempo establecido para la extracción volátil fue de tres (3) horas por extracción realizada. Al finalizar dicha extracción se agregaron 10 g de sulfato de sodio anhidro con el fin de secar el extracto orgánico.. 5.4. CONCENTRACION DE LA FRACCION VOLATIL. Una vez extraída la fase orgánicas de la muestra rica en volátiles libres, se procede a la concentración de la misma mediante el empleo de una columna Vigreaux o un equipo de Kuderma Danish, la cual consiste en una columna con platos teóricos que separa la mezcla de solventes de los volátiles libres con un reflujo de agua a 2ºC y un calentamiento lento para evitar perdida de los mismo. En la parte superior de la columna se encuentra un recipiente receptor del solvente evaporado.. En este proceso se busca que gran cantidad del solvente utilizado se evapore y queden presentes solo los componentes de la fracción volátil de la muestra utilizada. El proceso de concentración llegaba a su fin cuando la fracción volátil. 38.

(37) IQ-2003-2-11. llegaba a un volumen de 0,2 ml, los cuales estaban aforados en el recipiente que la contenía. Los procesos de extracción tuvieron una duración aproximada de tres (3) horas.. Debido a que en el diseño experimental se habían establecido analizar cuatro (4) diferentes tiempos de maduración (incluyendo la semana cero (0)), se establecieron 3 extracciones mediante el D.E.S. por cada tiempo de maduración establecido. Para esto se tuvo en cuenta la disponibilidad de los equipos así como también el tiempo necesario para llevar a cabo la ejecución total del proyecto.. Finalizado los proceso de extracción y concentración de las muestra se procedió con la inyección al cromatógrama de cada una de las fracciones volátiles extraídas (0,2 ml). Cada una de las muestras fueron inyectadas por triplicado en el cromatógrafo de gases (FID).. Las condiciones de operación del análisis cromatográfico (CG-FID) se efectuó una programación de temperatura como se muestra a continuación:. •. Temperatura del horno a 50ºC (durante 4 minutos). •. incremento de temperatura razón de 4ºC / min. •. Una vez alcanzada la temperatura de 220ºC, esta permanecía constante por diez (10) minutos 39.

(38) IQ-2003-2-11. •. Temperatura del detector y del detector: 220ºC. •. Flujo del gas de arrastre (Helio): 1ml / min. •. Flujo del gas auxiliar (nitrógeno): 30 ml / min. •. Volumen de inyección: 5µl. Ilustración 6. Cromatógrafo de gases (FID). Una vez finalizada la cromatografía de gases (CG-FID) se procedió a realizar el análisis para la identificación de los compuestos, la cual se llevo a cabo en un cromatógrafo de gases HP-5890, el cual tiene una energía de ionización de 70 eV.. 40.

(39) IQ-2003-2-11. 6. 6.1. RESULTADOS. RESULTADOS DEL ANALISIS INSTRUMENTAL. Como se mencionó anteriormente los cromatógramas obtenidos en el cromatógrafo de gases se realizaron por triplicado, una vez obtenidos estos cromatógramas se procedió con el uso de una media aritmética para obtener el promedio de los tiempos de retención de cada uno de los componentes, esto se ilustra en el siguiente ejemplo:. Peak · 1 2 3. RetTime (1) [min] 0,605 0,645 0,835. RetTime (2) [min] 0,614 0,628 0,823. RetTime (3) [min] 0,627 0,637 0,752. Ret Time (Promedio) [min] 0,615 0,637 0,803. Tabla 6-1. Ejemplo de cálculo de la media aritmética de los tiempos de retención. Para el componente uno (1) se saca la media aritmética de los tres (3) tiempos de retención obtenidos:. Re t _ Time _( promedio) =. (0.605 + 0.614 + 0.627) = 0.615 3. 41.

(40) IQ-2003-2-11. Estos tiempos fueron los establecidos y corroborados con lo resultados obtenidos por CG-EM. Esta media aritmética también fue utilizada para calcular el área (baja la curva) promedio de cada uno de los componentes presentes en la fracción volátil. Para el cálculo de la cantidad relativa (concentración) de cada uno de los componentes se lleva a cabo el siguiente procedimiento:. Peak. RetTime (promedio). · 21 22 23. [min] 20,217 21,125 35,356. Area (1) Area (2). Area (3). Area (Promedio). [pA*s] 412,589 56,324 59,506. [pA*s] 415,789 53,429 57,308. [pA*s] 419,879 54,998 59,723. [pA*s] 431,258 55,240 62,354. Concentración µg / 100g Queso 250,000 32,746 35,559. Tabla 6-2. Ejemplo del cálculo de la concentración de los componentes presentes en la fracción volátil.. Sabiendo que la cantidad de patrón interno (n-decanol) inyectado en muestra diluida de queso tipo Holandés fue de 250µg, correspondiente a un área bajo la curva x y un tiempo de retención de 21 minutos aproximadamente en CG-FID pero que en CG-EM obtuvo un tiempo de 35,5 minutos debido a que la columna era de 60 m y de un diámetro menor (60 m*0.25 mm*0.25 µm), se realizo el siguiente procedimiento:. 42.

(41) IQ-2003-2-11. Concentracion _( Peak _ 23) =. 59.723 * 250 = 35.559µg / 100 g _ queso 419.879. Este fue el procedimiento para calcular la concentración de cada uno de los constituyentes de la fracción volátil. Para la identificación de cada uno de los compuestos se tuvo en cuenta el tiempo promedio de los mismos a la hora de comparar con los cromatógramas obtenidos por espectrometría de masas, los cuales se encuentran en los anexos de este trabajo.. Los siguientes resultados son los correspondientes a la semana cero (0) después de la producción del queso:. Compuestos Ácidos Alcoholes Cetonas Total. 3 2 2 7. µg / kg Queso 6802 993 2687 10482. Tabla 6-3. Concentración (por grupo funcional) de la fracción volátil en la semana cero (0). 29%. 42%. Ácidos Alcoholes Cetonas. 29%. Ilustración 7. Distribución porcentual de grupos funcionales en la semana cero (0). 43.

(42) IQ-2003-2-11. Ácidos. 2687. Alcoholes Cetonas 993. 6802. Ilustración 8. µg/kg Queso de los grupos funcionales en la semana cero (0). Donde los ácidos presentes fueron: Acido Butanoíco (2255 µg / kg Queso), Acido Hexanoíco (2722 µg / kg Queso) y Acido acético (1825 µg / kg Queso). Alcoholes presentes: 2-Propanol (489 µg / kg Queso), Etanol (503 µg / kg Queso). Cetonas presentes: 2-Heptanona (1064 µg / kg Queso) y 2-Nonanona (1623 µg / kg Queso).. Los siguientes resultados son los correspondientes a la cuarta semana de maduración del queso:. Compuestos Ácidos Alcoholes Cetonas Sesquiterpenos Total. 9 4 5 1 19. 44. µg / kg Queso 3152 1505 551 66 5274.

(43) IQ-2003-2-11. Tabla 6-4. Concentración (por grupo funcional) de la fracción volátil en la semana cuatro (4). Ácidos. 5%. 26%. 48%. Alcoholes Cetonas Sesquiterpenos. 21%. Ilustración 9. Distribución porcentual de grupos funcionales en la semana cuatro (4). 551 1505. 66. 3152. Ácidos Alcoholes Cetonas Sesquiterpenos. Ilustración 10. µg/kg Queso de los grupos funcionales en la semana cuatro (4). Donde los ácidos presentes fueron: Acido Butanoíco (79 µg / kg Queso), Acido Hexanoíco (319 µg / kg Queso), Acido Acético (144 µg / kg Queso), Acido Propanoíco (115 µg / kg Queso), Acido iso-Valerico (1078 µg / kg Queso), Acido 2-Metil, 1-(1,1-Etoxy) Propanoíco, Acido Octanoíco (579 µg / kg Queso), Acido Decanoíco (530 µg / kg Queso) y Acido Dodecanoíco (188 µg / kg Queso). Alcoholes presentes: 2-Propanol (605 µg / kg Queso), Etanol (458 µg / kg Queso), 1-Butanol (73 µg / kg Queso) y Benceno-Etanol (370 µg / kg Queso). Cetonas presentes: 2-Heptanona (204 µg / kg Queso), 2-Nonanona (117 µg / kg. 45.

(44) IQ-2003-2-11. Queso), 2-Pentanona (106 µg / kg Queso), 2-Undecanona (76 µg / kg Queso) y 2-Tridecanona (48 µg / kg Queso). Sesquiterpenos presentes: trans-Cariofileno (66 µg / kg Queso).. Los siguientes resultados son los correspondientes a la sexta semana de maduración del queso:. Compuestos Ácidos Alcoholes Cetonas Sesquiterpenos Esteres Alquenos Total. 9 4 7 2 1 1 24. µg / kg Queso 14299 19391 1447 191 124 178 35628. Tabla 6-5. Concentración (por grupo funcional) de la fracción volátil en la semana seis (6). Ácidos. 8% 4% 4%. 38%. Alcoholes Cetonas Sesquiterpenos. 29% 17%. Esteres Alquenos. Ilustración 11. Distribución porcentual de grupos funcionales en la semana seis (6). 46.

(45) IQ-2003-2-11. 191. 124. 178. 1447 14299 19391. Ácidos Alcoholes Cetonas Sesquiterpenos Esteres Alquenos. Ilustración 12. µg/kg Queso de los grupos funcionales en la semana seis (6). Donde los ácidos presentes fueron: Acido Butanoíco (2354 µg / kg Queso), Acido Hexanoíco (3436 µg / kg Queso), Acido Acético (669 µg / kg Queso), Acido Propanoíco (94 µg / kg Queso), Acido Decenoíco (´209 µg / kg Queso), Acido Pentanoíco (236 µg / kg Queso), Acido Octanoíco (2671 µg / kg Queso), Acido Decanoíco (2944 µg / kg Queso) y Acido Dodecanoíco (1595 µg / kg Queso). Alcoholes presentes: 2-Propanol (10918 µg / kg Queso), Etanol (8265. µg / kg Queso), 2-Pentanol (107 µg / kg Queso) y 3-Pentanol (101 µg / kg Queso). Cetonas presentes: 2-Heptanona (300 µg / kg Queso), 2-Nonanona (227 µg / kg Queso), 2-Pentanona (290 µg / kg Queso), 2-Undecanona (140 µg / kg Queso), 2-Tridecanona (99 µg / kg Queso), 2-Pentadecanona (87 µg / kg Queso) y 2,4-Pentanodiona (303 µg / kg Queso). Sesquiterpenos presentes: trans-Cariofileno (89 µg / kg Queso) y 2, 4,5-Trimetil-1,3-Dioxilano (102 µg / kg Queso). Esteres presentes: Acetato de Etilo (124 µg / kg Queso). Alquenos presentes: 2-Hexadeceno (178 µg / kg Queso).. 47.

(46) IQ-2003-2-11. Los siguientes resultados son los correspondientes a la novena semana de maduración del queso:. Compuestos Ácidos Alcoholes Cetonas Total. 4 3 1 8. µg 11628 1651 1064 14344. Tabla 6-6. Concentración (por grupo funcional) de la fracción volátil en la semana nueve (9). 13% 49%. 38%. Ácidos Alcoholes Cetonas. Ilustración 13. Distribución porcentual de grupos funcionales en la semana nueve (9). 1651. 1064. Ácidos Alcoholes Cetonas 11628. Ilustración 14. µg/kg Queso de los grupos funcionales en la semana nueve (9). 48.

(47) IQ-2003-2-11. Donde los ácidos presentes fueron: Acido Octanoíco (3135 µg / kg Queso), Acido Decanoíco (3529 µg / kg Queso) Acido Hexanoíco (2716 µg / kg Queso) y Acido Butanoíco (2249 µg / kg Queso). Alcoholes presentes: 2-Propanol (492 µg / kg Queso), Etanol (504 µg / kg Queso) y 2-Butanol (655 µg / kg Queso). Cetonas presentes: 2-Heptanona (1064 µg / kg Queso).. 6.2. RESULTADO DEL ANALISIS SENSORIAL. Es importante resaltar que la ficha descriptiva con que se realizo la encuesta correspondiente, se obtiene un puntaje máximo de 100 puntos, de esta manera se clasifican los puntajes de la siguiente manera:. •. Un valor de 100 equivale a un queso excelente. •. Un valor comprendido entre 79-100 equivale a un queso bueno. •. Un valor comprendido entre 58-79 equivale a un queso aceptable. •. Un valor menor de 58 equivale a un queso deficiente. El flavor de un queso esta determinado como la suma de las sensaciones percibidas por el aroma y el sabor, este parámetro es de suma importancia en la cata mundial pues de aquí depende en gran porcentaje la aceptación o rechazo del queso degustado [12] [14] [15]. El valor total del flavor en la. 49.

(48) IQ-2003-2-11. encuesta realizada es de 50 puntos, es decir la mitad de la puntuación total posible. Los resultados obtenidos de las encuestas se muestran a continuación:. Panelista. Apariencia externa. Aspecto del corte. Puntaje máximo 1 2 3 4 5 6 7 8. 10 8 8 10 7 10 9 9 9. 10 10 10 8 10 10 9 10 9. Puntuación Olor Textura Sabor Impresión Total global 20 16 16 16 16 16 14 16 16. 50. 20 15 17 16 16 16 18 16 17. 30 19 18 22 23 19 20 21 19. 10 8 8 8 8 8 6 8 8. 100 76 77 80 80 79 76 80 78.

(49) IQ-2003-2-11. Puntuación Olor Textura Sabor Impresión Total global. Panelista. Apariencia externa. Aspecto del corte. Puntaje máximo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Promedio Desviación estándar. 10 9 8 9 8 9 9 7 10 7 8 8 10 8 8 8 8 7 10 7 7 8,25. 10 10 8 8 10 9 7 8 8 7 8 8 8 8 8 7 7 9 8 8 8 8,1. 20 20 20 18 18 16 20 20 20 20 18 18 18 16 16 18 20 18 16 18 18 18,3. 20 18 14 15 16 17 14 17 16 16 15 16 15 16 14 18 18 17 16 14 14 15,8. 30 26 27 30 28 28 28 30 27 25 25 30 28 30 25 25 30 28 26 28 27 27,55. 10 10 10 8 10 8 10 8 8 10 10 8 8 10 10 10 10 10 10 10 8 9,3. 100 93 87 88 90 87 88 90 89 85 84 88 87 88 81 86 93 89 86 85 82 87,3. 1,02. 0,85. 1,49. 1,40. 1,82. 0,98. 3,08. Tabla 6-8. Tabla de resultados de la encuesta realizada a la muestra madurada por seis (6) semanas. 51.

(50) IQ-2003-2-11. Puntuación Olor Textura Sabor Impresión Total global. Panelista. Apariencia externa. Aspecto del corte. Puntaje máximo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Promedio Desviación estándar. 10 6 8 6 8 8 9 8 6 9 9 7 8 10 9 7 8 8 9 7 7 7,85. 10 8 9 7 8 8 8 7 8 8 7 8 7 7 8 6 6 10 6 6 7 7,45. 20 14 18 14 16 16 12 20 16 14 12 16 14 16 14 12 14 14 14 14 14 14,7. 20 15 18 17 15 13 17 14 14 13 15 16 15 12 14 16 15 13 15 15 15 14,85. 30 19 18 18 18 21 23 18 21 20 20 22 21 24 18 19 21 18 18 18 18 19,65. 10 6 8 8 6 8 6 8 8 6 8 8 8 8 8 6 8 8 6 8 6 7,3. 100 68 79 70 71 74 75 75 73 70 71 77 73 77 71 66 72 71 68 68 67 71,8. 1,14. 1,05. 1,98. 1,50. 1,90. 0,98. 3,58. Tabla 6-9. Tabla de resultados de la encuesta realizada a la muestra madurada por seis (6) semanas. A continuación se presenta un cuadro comparativo de las muestras analizadas, el cuales establece los promedios obtenidos en el flavor así como los promedios globales de cada uno de los quesos degustados.. 52.

(51) IQ-2003-2-11. Muestra1 Muestra2 Muestra3. Promedios Olor/20 Sabor/30 Total/100 15,6 20,25 78,1 18,3 27,55 87,3 14,7 19,45 71,5. Tabla 6-10. Cuadro comparativo de promedios del flavor y del promedio total. 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0. Muestra1 Muestra2 Muestra3. Olor/20. Sabor/30. Total/100. Ilustración 15. Grafico comparativo de los puntajes del flavor y el puntaje total. 53.

(52) IQ-2003-2-11. 7. CONCLUSIONES. De los quesos primeramente elaborados no se obtuvieron los resultados debido a que las formulaciones realizadas presentaron problemas de textura, putrefacción, sabores desagradables, entre otros. Se utilizaron moldes de diferentes formas y dimensiones sin observar mejoría alguna, solo se alcanzo una máxima duración de cuatro (4) semanas correspondientes a la formulación 4 que corresponde al queso escabechado muy similar al tipo Holandés.. El aroma del queso tipo holandés (según formulación) esta compuesto principalmente de grupos funcionales tales como alcoholes, cetonas, esteres, sesqui terpenos y ácidos orgánicos principalmente. Donde el grupo funcional mayoritario es el de los ácidos carboxílicos los cuales, en la mayoría de las muestras, estuvieron presentes en mayores concentraciones en comparación con los demás constituyentes.. Los resultados obtenidos en la muestra 2, es decir una maduración de 6 semanas, se observo el mayor número de volátiles libres. presentes en el. aroma del queso en cuestión con un total de 30 compuestos totales. 54.

(53) IQ-2003-2-11. presentándose un incremento de concentración en los ácidos orgánicos generados durante las 4 primeras semanas.. Transcurridas las nueve semanas de maduración, el espectro correspondiente mostró solo 11 compuestos presentes en el aroma, es decir que algunos compuestos presente en las semanas 4 y 6 no fueron detectados, esto puede ser debido a la volatilización de los mismos al pasar del tiempo. Cabe anotar que el Acido Octanoico y el Acido Decanoico, desde el momento de sus respectivas apariciones, presentaron una aumento polinomial hasta el final de la. Concentracion. maduracion. 4000 3000 Acido Octanoico. 2000. Acido Decanoico. 1000 0 0. 2. 4. 6. 8. 10. Semanas. Ilustración 16. Grafica comparativa de la variación de la concentración con respecto al tiempo. De acuerdo al análisis sensorial realizado en este proyecto ese obtuvo que el queso de mayor aceptación fue la muestra numero 2, es decir el queso colocado en maduración por. seis (6) semanas. De acuerdo con las. extracciones de las fracciones volátiles correspondientes vemos que la. 55.

(54) IQ-2003-2-11. maduración con mayor número de compuestos es también correspondiente a la de mayor aceptación en la cata realizada.. Al analizar el cuadro comparativo de los puntajes obtenidos tanto en olor como sabor, podemos observar que el número de componentes en la fracción volátil es proporcional al grado de aceptación tanto en los parámetros del flavor como en la calificación total de los quesos analizados, así como se muestran en los siguientes esquemas.. 90 80 70 60. Muestra 1. 50. Muestra 2. 40. Muestra 3. 30 20 10 0. Compuestos. Olor/20. Sabor/30. Total/100. Ilustración 17. Influencia del número de compuestos en los parámetros del flavor de la encuesta. De acuerdo a la información suministrada por la empresa, se sabe por literatura que la maduración óptima de este queso tipo holandés tiene una duración de nueve semanas. Gracias al análisis organoléptico del queso en cuestión podemos decir que la maduración con mayor aceptación en las personas. 56.

(55) IQ-2003-2-11. encuestadas fue la muestra numero 2, la cual corresponde a una maduración de 4 semanas. Este resultado puede ser de gran utilidad para la empresa pues al reducir el tiempo de maduración en la cava respectiva, aumentaría el espacio físico de la misma permitiendo una mayor producción anual del queso fabricado, es decir podría aumentar las utilidades si suponemos que todas las unidades producidas fuesen vendidas. Por cochada la empresa genera aproximadamente 33 unidades de queso Holandés que es madurado por nueve semanas (2 meses), es decir 198 unidades anuales. Si hacemos referencia a los resultados obtenidos, el número de unidades producidas anuales serian de 264 unidades anuales de queso Holandés. Cada unidad de queso Holandés es vendida por un valor de $20.000 pesos. Haciendo una suposición de la venta total de las unidades producidas, esto representaría un aumento en las utilidades de un 33% de las ganancias totales.. Es importante resaltar que de este estudio se han podido obtener datos mas interesantes sobre la determinación de lo volátiles libres durante la maduración del queso, como lo seria un análisis de cómo influye la variación del pH, cantidad de leche utilizada, tipo de fermento iniciador, etc., es decir un sin fin de variables que podrían ser potenciadas por un análisis organoléptico para presentar resultados viables. Pero por la disponibilidad de tiempo así como también de reactivos y equipos necesarios para el proyecto no fue posible el análisis de los parámetros anteriormente mencionados.. 57.

(56) IQ-2003-2-11. 8. BIBLIOGRAFÍA. [1] Belitz, H.D., Grosch, W., (1999). Food Chemistry. (2da. Ed.). Alemania: Springer. [2] Shmidt, K. F., (1988). Elaboración Artesanal de mantequilla, yogur y queso.(2da. Ed.).España: Editorial Acribia. [3] Chamorro, M. C., Losada, M. M., (2002). El Análisis Sensorial de los Quesos,. (1ra. Ed.). España: Ediciones Mundi-Prensa. [4] Frias, R. (2002) Solid-Phase Microextraction in Combination with GC/MS for Quantification of the Mayor Volatile Free Acids in Ewe Cheese. Analytical Chemistry 74, 5199-5204 [5] Fernández-García E., Mariaca R.G., Nuñez M. (1998) Analysis of volatile compounds in Manchego cheese made from raw and pasteurized ewe milk. Symposium COST 95, Quality and Microbiology of Traditional and Raw Milk Cheeses, 30 Noviembre-1 Diciembre, Dijon, Francia. [6] Fernández-García E. (1996) Use of headspace sampling in the quantitative analysis of artisanal Spanish cheese aroma. Journal of Agriculture and Food Chemistry 44, 1833-1839. [7] Cuesta P., Fernández-García E., González de Llano D., Montilla A., Rodríguez A. (1996) Evolution of the microbiological and biochemical. 58.

(57) IQ-2003-2-11. [12] Salles, C., Sommerer, N., et al. (2002). Goat Cheese Flavor: Sensory Evaluation of Branched-Chain Fatty Acids And Small Peptides. Journal of Food Science 67. 835-841. [13] Pérès, C., Viallon, C., Berdagué, J-L. (2001). Solid-Phase Microextraction-Mass Spectrometry: A New Approach to the Rapid Characterization of Cheeses. Analytical Chemistry 73. 1030-1036. [14] Sanchéz, E.S., Simal, S., et al. (2001). Effect of Acoustic Brining on Lipolysis and on Sensory Characteristics of Mahon Cheese. Journal of Food Science 66. 892-896. [15] Chin, H.W., Rosenberg, M. (1997). Accumulation of Some Flavor Compounds in Full- and Reduced-fat Cheddar Cheese Under Different Ripening Conditions. Journal of Food Science 62. 468-474. [16] Diaz-Cinco, M.E., Fraijo, O., et al. (1992). Microbial and Chemical Analysis of Chihuahua Cheese and Relationship to Histamine and Tyramine. Journal of Food Science 57. 355-365. [17] Quian, M., Reineccius, G. (2003). Static Headspace and Aroma Extract Dilution Analysis of Parmigiano Reggiano Cheese. Journal of Food Science 66. 794-798 [18] Rodríguez E., Martínez M.I., Medina M., Hernández P.E., Rodríguez J.M. (1998) Detection of enterocin AS-48-producing dairy enterococci by dot-blot and colony hybridization. Journal of Dairy Research 65, 143-148. [19] Mohedano A., Fernández J., Garde S., Medina M., Gaya P., Nuñez M. (1998) The effect of the cysteine proteinase from Micrococcus sp. INIA 528 on the ripening process of Manchego cheese. Enzyme and Microbial Technology 22, 391-396. www.geocities.com/CapeCanaveral/ Galaxy/4683/vete135-4.pdf www.ueb.edu.ec/lacteos www.tdx.cesca.es/TESIS_UAB/AVAILABLE/ TDX-1209102-151429/jsp6de6.pdf www.amvediciones.com/asq.htm www.unavarra.es www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/qo/l21/ioniz.html www.vet.unicen.edu.ar/Tecnologia/Jornadas/Conferencias. 59.

(58) IQ-2003-2-11. Anexo 1. Cromatógrama de la fracción volátil de la semana cero (0).

(59) IQ-2003-2-11. Anexo 2. Cromatógrama de la fracción volátil de la semana cuatro (4). 62.

(60) IQ-2003-2-11. Anexo 3. Cromatógrama de la fracción volátil de la semana seis (6). 63.

(61) IQ-2003-2-11. Anexo 4. Cromatógrama de la fracción volátil de la semana nueve (9). 64.

(62) IQ-2003-2-11. Anexo 5. Ejemplo de ficha descriptiva genérica que describe y valora caracteres.

(63) IQ-2003-2-11. Anexo 6. Tabla de los componentes presentes por semana de maduración Peak RetTime. Compuesto. · 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25. [min] 7,142 7,291 7,417 8,202 9,366 12,068 12,513 15,035 15,848 15,925 22,781 25,609 26,628 29,628 30,123 30,382 31,406 32,748 32,853 35,161 35,989 36,659 38,004 38,570 39,584. 26. Concentración (0 semanas). Concentración (4 semanas). Concentración (6 semanas). Concentración (9 semanas). 2-Propanol Ethanol 2,4,5-trimetil-1,3-dioxlane 2-Pentanone 2-Butanol 3-Pentanol 2-Pentanol 2-Heptanone 1-Butanol 2,4-Pentanedione 2-Nonanone Acetic acid Ethyl Acetate Propanoic acid 2-Undecanone trans-caryophillene Butanoic acid iso-Valeric acid Pentanoic acid Decanol 2-Hexadecene 2-Tridecanone Hexanoic acid 2-methyl,1-(1,1-ethoxy), propanoic acid Benzeneethanol. µg / kg Queso 489 503 0 0 0 0 0 1064 0 0 1623 1825 0 0 0 0 2255 0 0 2500 0 0 2722 0 0. µg / kg Queso 605 458 0 106 0 0 0 204 73 0 117 144 0 115 76 66 79 1078 0 2500 0 48 319 120 370. µg / kg Queso 10918 8265 102 290 0 101 107 300 0 303 227 669 124 94 140 89 2354 0 326 2500 178 99 3436 0 0. µg / kg Queso 492 504 0 0 655 0 0 1064 0 0 0 0 0 0 0 0 2249 0 0 2500 0 0 2716 0 0. 42,530. 2-Pentadecanonei. 0. 0. 87. 0. 27. 43,873. Octanoic acid. 0. 579. 2671. 3135. 28. 49,395. Decanoic acid. 0. 530. 2944. 3529. 29. 51,292. Decenoic acid. 0. 0. 209. 0. 30. 56,546. Dodecanoic acid. 0. 188. 1595. 0.

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