UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
DESARROLLO DE UN QUESO SEMIDURO CON CHOCHO
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERA DE ALIMENTOS
ANDREA JACQUELINE CALDERÓN MENA
DIRECTOR: ING. MANUEL CORONEL
DECLARACIÓN
Yo ANDREA JACQUELINE CALDERÓN MENA, declaro que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
_________________________
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “DESARROLLO DE UN
QUESO SEMIDURO CON CHOCHO”, que, para aspirar al título de
Ingeniera de Alimentos fue desarrollado por Andrea Calderón, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.
_________________________ ING. MANUEL CORONEL
DIRECTOR DEL TRABAJO
DEDICATORIA
Este trabajo de titulación se lo dedico con mucho cariño:
A mis padres, por toda su ternura, comprensión y apoyo incondicional. A mi hermano y a su esposa, por su ejemplo con su trabajo, perseverancia y cariño compartido. A mis sobrinos, por toda su alegría. A mi novio por ser mi mejor amigo, por su amor, sus consejos y apoyo incondicional.
AGRADECIMIENTO
A la Universidad Tecnológica Equinoccial, así como a todos los maestros de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería, por todos los conocimientos y la ayuda brindad para forjarme como profesional.
i
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN xi
ABSTRACT xiii
1. INTRODUCCIÓN 1
2. MARCO TEÓRICO 4
2.1. LA LECHE 4
2.1.1. COMPOSICIÓN DE LA LECHE 4
2.1.2. PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS 4
2.2. LA LECHE PARA QUESERÍA 5
2.2.1. CONTENIDO DE PROTEÍNAS
COAGULABLES (CASEÍNAS) 6
2.2.2. CONTENIDO DE MATERIA GRASA 6
2.2.3. CONTENIDO DE MINERALES 6
2.2.4. CALIDAD SANITARIA Y MICROBIOLÓGICA
DE LA LECHE 7
2.3. EL QUESO 8
2.3.1. DEFINICIÓN 8
2.3.2. CLASIFICACIÓN DE LOS QUESOS 10
2.3.3. QUESO PROCESADO 13
2.3.4. QUESO DANBO 15
2.3.5. COMPOSICIÓN Y VALOR NUTRICIONAL 16
2.4. TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓN DE QUESO 17
2.4.1. RECEPCIÓN DE LA LECHE 17
2.4.2. TRATAMIENTO TÉRMICO 18
2.4.3. PREMADURACIÓN DE LA LECHE 18
2.4.4. ADICIÓN DE LAS SALES DE CALCIO 19
ii
PÁGINA
2.4.6. CORTE DE LA CUAJADA 20
2.4.7. BATIDO DE LA CUAJADA 21
2.4.8. DESUERADO 21
2.4.9. LAVADO DE LA CUAJADA 22
2.4.10. MEZCLADO 22
2.4.11. MOLDEO Y PRENSADO DEL QUESO 23
2.4.12. SALADO 24
2.4.13. MADURACIÓN Y CONSERVACIÓN 24
2.5. ANÁLISIS SENSORIAL DEL QUESO 26
2.5.1. APARIENCIA 26
2.5.2. CONSISTENCIA Y TEXTURA 28
2.5.3. FLAVOR 28
2.5.4. PRUEBAS AFECTIVAS UTILIZADAS EN EL
ANÁLISIS SENSORIAL 30
2.6. EL CHOCHO 31
2.6.1. PROPIEDADES FÍSICAS 31
2.6.2. COMPOSICIÓN QUÍMICA 32
2.6.3. HIGIENE DEL CHOCHO 35
3. METODOLOGÍA 37
3.1. LOCALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO 37
3.2. CARACTERIZACIÓN DE LA LECHE 37
3.2.1. DETERMINACIÓN DE CARACTERÍSTICAS
ORGANOLÉPTICAS 37
3.2.2. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD 37
3.2.3. DETERMINACIÓN DE GRASA 38
3.2.4. DETERMINACIÓN DE PH 38
3.2.5. ENSAYO DE REDUCTASA 38
3.2.6. DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ
TITULABLE 38
iii
PÁGINA
3.2.8. PRUEBA DE ALCOHOL 39
3.3. CARACTERIZACIÓN DEL CHOCHO 39
3.3.1. DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS DE
CALIDAD 39
3.3.2. DESINFECCIÓN DE CHOCHO 39
3.3.3. DETERMINACIÓN DE HUMEDAD 41
3.3.4. DETERMINACIÓN DE PROTEÍNA 41
3.3.5. DETERMINACIÓN DE GRASA 42
3.3.6. DETERMINACIÓN DE FIBRA 42
3.3.7. DETERMINACIÓN DE CENIZAS 42
3.3.8. DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD
MICROBIOLÓGICA 42
3.4. ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICOS DE QUESO SEMIDURO
TIPO DANBO CON CHOCHO 43
3.4.1. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE
HUMEDAD 43
3.4.2. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE
GRASA 43
3.5. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS DE QUESO
SEMIDURO TIPO DANBO CON CHOCHO 43
3.6. DISEÑO EXPERIMENTAL 44
3.6.1. VARIABLES DE ESTUDIO 44
3.6.2. TRATAMIENTOS 45
3.7. PROCESO DE ELABORACIÓN DE QUESO
SEMIDURO TIPO DANBO CON CHOCHO 45
3.8. DIAGRAMA DE PROCESOS 47
3.9. ACEPTABILIDAD SENSORIAL 48
3.10. ANÁLISIS ESTADÍSTICO 48
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 49
iv
PÁGINA
4.1.1. CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS DE
LA LECHE 49
4.1.2. PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS DE LA
LECHE 49
4.1.3. CALIDAD MICROBIOLÓGICA DE LA LECHE
CRUDA 51
4.2. CARACTERIZACIÓN DEL CHOCHO 52
4.2.1. CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS
DEL CHOCHO 52
4.2.2. PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS DEL
CHOCHO 52
4.2.3. CALIDAD MICROBIOLÓGICA DEL CHOCHO 54
4.3. ESTANDARIZACIÓN DEL PROCESO DE
ELABORACIÓN DE QUESO SEMIDURO TIPO
DANBO CON CHOCHO 55
4.3.1. DIAGRAMA DE FLUJO DE QUESO
SEMIDURO TIPO DANBO CON CHOCHO 55
4.3.2. LEVANTAMIENTO DEL PROCESO 55
4.3.3. DIAGRAMA DE PROCESOS 56
4.4. ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICOS DE QUESO SEMIDURO
TIPO DANBO CON CHOCHO 63
4.4.1. CONTENIDO DE HUMEDAD 63
4.4.2. CONTENIDO DE GRASA 66
4.5. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DE QUESO
SEMIDURO TIPO DANBO CON CHOCHO 68
4.6. ACEPTABILIDAD SENSORIAL 70
4.6.1. APARIENCIA 70
4.6.2. COLOR 72
4.6.3. OLOR 73
4.6.4. SABOR 74
v
PÁGINA
4.6.6. ACEPTABILIAD GLOBAL 78
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 81
5.1. CONCLUSIONES 81
5.2. RECOMENDACIONES 82
BIBLIOGRAFÍA 83
vi
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1. Parámetros físico-químicos de la leche cruda 5
Tabla 2. Tiempo de reducción del azul de metileno 8
Tabla 3. Composición normal de la leche de diversos
animales(%) 10
Tabla 4. Composición de la leche de vaca (%) 10
Tabla 5. Quesos según su tiempo de maduración. 11
Tabla 6. Quesos según su dureza 12
Tabla 7. Requisitos de grasa en los quesos 12
Tabla 8. Ingredientes permitidos para la adición a Queso
Procesado 13
Tabla 9. Métodos de salado 24
Tabla 10. Factores físicos-químicos que interviene en la
maduración de queso. 25
Tabla 11. Composición del valor nutritivo del chocho y soya
(porcentaje sobre materia seca de grano) 32
Tabla 12. Contenido de ácidos grasos del chocho (% de los
ácidos grasos totales) 33
Tabla 13. Análisis bromatológico de chocho amargo y
desamargado. 34
Tabla 14. Combinaciones de los Tratamientos 45
Tabla 15. Características organolépticas de la leche cruda 49
Tabla 16. Parámetros físico-químicos de leche cruda 50
Tabla 17. Tiempo de Reducción del Azul de Metileno (TRAM) 51
Tabla 18. Especificaciones de calidad de chocho fresco
desamargado 52
Tabla 19. Análisis Proximal de chocho fresco desamargado sin
vii
PÁGINA
Tabla 20. Análisis microbiológicos de chocho fresco
desamargado sin tegumento 54
Tabla 21. Diagrama de levantamiento de Proceso de Queso
semiduro tipo Danbo con chocho 58
Tabla 22. Contenido de humedad (porcentaje) de los
Tratamientos 64
Tabla 23. Contenido de grasa en base seca (porcentaje) de los
tratamientos 66
Tabla 24. Resultados de análisis microbiológico de los tratamientos de queso semiduro tipo Danbo con
chocho 69
Tabla 25. Aceptabilidad de la apariencia de los tratamientos 70
Tabla 26. Aceptabilidad del color de los tratamientos 72
Tabla 27. Aceptabilidad del olor de los tratamientos 73
Tabla 28. Aceptabilidad de sabor de los tratamientos 75
Tabla 29. Aceptabilidad de la textura de los tratamientos 77
viii
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. Mezcla de cuajada con ingredientes no lácteos (1- cuajada, ingredientes no lácteos y suero; 2- cuajada mezclada con ingredientes no lácteos; 3- salida de
lactosuero). 23
Figura 2. Diagrama de flujo del proceso de desinfección de
cotiledones de chocho. 40
Figura 3. iagrama de flujo del proceso de desinfección de
chocho troceado. 41
Figura 4. Símbolos utilizados en Diagrama de Proceso
48
Figura 5. Diagrama de Flujo Queso semiduro tipo Danbo con
chocho 57
Figura 6. Diagrama de Proceso de Queso semiduro tipo
Danbo con cotiledones de chocho 60
Figura 7. Diagrama de Proceso de Queso semiduro tipo
Danbo con chocho troceado 61
Figura 8. Contenido de humedad (porcentaje) de los
tratamientos 64
Figura 9. Contenido de grasa en base seca (porcentaje) de los
tratamientos 67
Figura 10. Aceptabilidad de la apariencia de los tratamientos 71
Figura 11. Aceptabilidad del color de los tratamientos 73
Figura 12. Aceptabilidad del olor de los tratamientos 74
Figura 13. Aceptabilidad de sabor de los tratamientos 75
Figura 14. Aceptabilidad de la textura de los tratamientos 77
Figura 15. Aceptabilidad Global de los tratamientos 79
Figura 16. Queso semiduro tipo Danbo 92
Figura 17. Queso semiduro tipo Danbo con cotiledones de
ix
PÁGINA
Figura 18. Queso semiduro tipo Danbo con chocho troceado
x
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
ANEXO I
Fotografías de queso semiduro tipo Danbo con chocho 92
ANEXO II
Encuesta de la prueba de aceptabilidad 93
ANEXO III
Certificado de uso de LABORATORIO CENAIN 94
ANEXO IV
xi
RESUMEN
El chocho (Lupinus mutabilis Sweet) posee ventajas nutricionales, por la calidad de su proteína, ácidos grasos y micronutrientes presentes. El objetivo del trabajo fue desarrollar un queso semiduro tipo Danbo, con la adición de chocho. Se evaluó, la materia prima de acuerdo a los parámetros establecidos, en la NTE INEN 9:2012 para la leche cruda (proveniente del sector Aloag), y en la NTE INEN 2 390:2004 para el chocho fresco desamargado y sin tegumento, (origen Machachi). Para desinfectar el chocho, se usó extracto de semilla de toronja marca Star-Bac biodegradable, en una concentración de 3ml/L, por 5 minutos. Con el fin de determinar la formulación de los tratamientos, se usó como referencia la NTE INEN 2 395:2011, donde se permite la adición de ingredientes no lácteos. En el proceso de elaboración de queso semiduro tipo Danbo, se insertó la operación de mezclado, de cuajada y chocho en diferentes tamaños (cotiledones y troceado) y en diferentes porcentajes (1%, 3% y 5%). Para estandarizar el proceso, se levantaron sus diferentes etapas, y los respectivos diagramas de proceso. A los tratamientos se realizó, análisis físico-químicos, microbiológicos y sensoriales. Los resultados indicaron que la materia prima se encuentra dentro de los parámetros de calidad establecidos por las normas INEN. Se obtuvo un tiempo total de proceso de queso semiduro, con cotiledones de chocho de 1888 minutos, y un tiempo total de 2080 minutos para el proceso de queso semiduro con chocho troceado. La adición de chocho, a la formulación de queso semiduro tipo Danbo, incremento el contenido de humedad hasta 47.78%, y disminuyó el contenido grasa hasta 43.85%, en comparación con el tratamiento control y con los requisitos de queso Danbo establecidos en la NTE INEN 68:1973. En todos los tratamientos, se consiguió bajo recuento de Enterobacteriaceae y
xiii
ABSTRACT
Lupine (Lupinus mutabilis Sweet) has nutritional benefits for the quality of its protein, fatty acids and micronutrients. The objective was to develop a semi-hard cheese Danbo type, with the addition of lupine. We evaluated the raw material according to the parameters set in the NTE INEN 9:2012 for raw milk (from the Aloag sector), and the NTE INEN 2390:2004 for fresh lupine debittering without integument, (Machachi origin). To disinfect lupine, grapefruit seed extract Star-Bac biodegradable brand was used at a concentration of 3 ml / L, for 5 minutes. In order to determine the formulation of treatments was used as reference NTE INEN 2395:2011, which permits the addition of non-dairy ingredients. In the process of developing Danbo type semi-hard cheese, the mixing operation, curd and lupine in different particle sizes (cotyledons and ground) and in different percentages (1%, 3% and 5%) was inserted. To standardize the process, they lifted their different stages, and the respective process diagrams. The treatments were performed, physic-chemical, microbiological and sensory analysis. The results indicated that the raw material is within the quality parameters set by INEN. We obtained a total processing time of semi-hard cheese, with cotyledons pussy 1888 minutes, and a total time of 2080 minutes for the process of semi-hard cheese with ground lupine.Lupine adding to the formulation of semi-hard cheese type Danbo increases the moisture content up to 47.78% and decreased the fat content up to 43.85%, compared to the control treatment and Danbo requirements established in the NTE INEN 68: 1973.In all treatments, was achieved under count Enterobacteriaceae and
1
1. INTRODUCCIÓN
En Ecuador, el volumen de producción nacional, es similar al consumo aparente de quesos, de modo que el mercado interno puede categorizarse como "auto-abastecido". El consumo anual de queso por habitante se calcula en 5.2 kg, repartidos entre 4.5 kg de queso fresco y 0.7 kg de queso maduro. Esto significa que cada ecuatoriano consume alrededor de 14 g diarios de queso (Arias & Espinel, 2006).
El queso desde el punto de vista nutricional, es considerado como un alimento altamente nutritivo, contiene de forma concentrada la mayoría de los nutrientes de la leche, con excepción de la lactosa, porque con el desuerado de la cuajada se van a perder los constituyentes hidrosolubles, como lactosa, y la mayoría de las vitaminas del grupo B, además sales minerales y proteínas que no hayan coagulado en el proceso de cuajado. Los procesos tecnológicos empleados en la elaboración del queso no alteraran el valor nutritivo de la proteína. La cantidad de grasa saturada va a depender de la grasa de la leche (entera o desnatada), con la que se haya elaborado el queso. Los quesos madurados poseen más proteína, grasa y calorías que los quesos frescos. Los quesos deben formar parte de toda alimentación equilibrada, su consumo medio se recomienda sea 25 g al día (Gil Hernández, 2010; Vázquez et al., 2005).
2 Según Scott (1991), se han registrado cambios en los mercados más tradicionales de queso con respecto a las variedades de principal consumo. Así, se ha producido un incremento en la demanda de aquellas variedades que incluye saborizantes y especias.
Los quesos de sabor añadido se elaboran agregando y mezclando los ingredientes de sabor a la cuajada de quesos duros y semiduros, utilizando el método original holandés, donde los ingredientes son madurados con la cuajada fresca, por lo tanto los quesos absorben e intensifican el aroma y la esencia de los ingredientes añadidos (Harbutt, 2009).
3 Según la norma NTE INEN 2395:2011, se permite la adición de ingredientes como: hortalizas, frutas frescas enteras o en trozos, frutas frescas, cereales, especias y otros ingredientes no lácteos permitidos, agregados al queso en una proporción máxima del 30% (m/m) en el producto final.
El sustituir parcialmente un producto de mayor costo por otro similar pero de menor precio, se conoce como “extensión”. Para que sea aceptable, se requiere que la “extensión” de los productos se realice con materias primas que conserven o mejoren las características sanitarias y nutricias de las materias primas que sustituyen (Castañeda et al., 2008).
El chocho (Lupino mutabilis Sweet), es una leguminosa andina, de alto contenido de proteína y aceite; nutrientes que lo coloca en un plano comparable con la soya. El grano amargo debido a la presencia de alcaloides quinolizidínicos contiene en promedio 42% de proteína, en base seca; el proceso de desamargado (eliminación de alcaloides), permite concentrar aún más el contenido de proteína hasta 51% en base seca. El chocho también tiene un elevado contenido de aceite (18% - 22%) en el que predominan los ácidos grasos oleico, linoleico, y linolénico (Villacrés , Rubio, Egas , & Segovia, 2006).
En la presente investigación, el objetivo general fue desarrollar un queso semiduro tipo Danbo, con la adición de chocho.
Los objetivos específicos fueron: - Caracterizar materia prima.
- Estandarizar el proceso de elaboración de queso semiduro tipo Danbo, con chocho.
4
2. MARCO TEÓRICO
2.1. LA LECHE
La leche es el producto de la secreción mamaria normal de animales bovinos lecheros sanos, obtenida mediante uno o más ordeños diarios, higiénicos, completos e ininterrumpidos, sin ningún tipo de adición o extracción, destinada a un tratamiento posterior previo a su consumo (NTE INEN 9, 2012).
2.1.1. COMPOSICIÓN DE LA LECHE
La composición de la leche varía, de acuerdo a la especie de mamífero, las razas, ordeños, durante el ordeño, cuartos de la ubre, periodo de lactancia, estado nutricional, composición del alimento, estaciones de año, temperaturas ambientales, edad, salud de la ubre y enfermedades (Revilla, 1982). La composición nutritiva de la leche, es 87% de agua y 12% de materia sólida, de la cual el 4.9% es lactosa, el 3.5% son proteínas de alto valor bilógico, un 3.8% son grasas saturadas, y cenizas 0.8%; el resto está formado por vitaminas: rica en vitamina A, riboflavina o B2, tiamina o B1 y minerales (calcio, magnesio y potasio); pero es pobre en vitamina D, vitamina C y hierro (Vázquez et al., 2005).
2.1.2. PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS
5
Tabla 1. Parámetros físico-químicos de la leche cruda
PARÁMETRO UNIDAD MIN. MÁX. MÉTODO DE ENSAYO
Densidad relativa
a 15 ºC
a 20 ºC
Materia grasa
Acidez titulable como ácido láctico
pH
Sólidos totales
Sólidos no grasos
Cenizas
Punto de congelación
(punto crioscópico)**
Proteínas
Ensayo de reductasa
Prueba de alcohol
Presencia de conservantes
Presencia de neutralizantes
Presencia de adulterantes
Grasa vegetal
Suero de leche
Prueba de Brucelosis
- - % % - % % % ºC ºH % h - - - - - - - 1.029 1.028 3.0 0.13 6.6 11.2 8.2 0.65 -0.536 -0.555 2.9 3 Negativo Negativo Negativo Negativo Negativo Negativo Negativo 1.033 1.032 - 0.17 6.8 - - - -0.512 -0.530 - -
NTE INEN 11
NTE INEN 12
NTE INEN 13
Nch 1671
NTE INEN 14
*
NTE INEN 14
NTE INEN 15
NTE INEN 16
NTE INEN 18
NTE INEN 1500
NTE INEN 1500
NTE INEN 1500
NTE INEN 1500
NTE INEN 1500
NTE INEN 2401
Prueba de anillo
PAL (Ring Test)
* Diferencia entre el contenido de sólidos totales y el contenido de grasa.
** ºC = ºHxf, donde f=0.9656
(NTE INEN 9, 2012)
2.2. LA LECHE PARA QUESERÍA
El potencial de la leche para la fabricación de quesos está determinado principalmente por tres factores (Inda, 2000):
- El contenido de proteínas coagulables (caseínas). - El contenido de materia grasa.
6 Según Gauna (2005), desde el punto de vista físico-químico, la leche utilizada en la elaboración de queso deberá presentar una acidez entre 15-18 °D (función del contenido en proteínas), pH de 6.75 – 6.78, proteína entre 3.1 – 3.4 %, materia grasa entre 2.8 – 3.1 %, punto de congelación de -0.520 a -0.525 °C, sólidos totales mínimo 11 %, sólidos no grasos mínimo 8.20 % y prueba de reductasa (azul de metileno) entre 4 - 5 horas.
La ausencia de sustancias inhibidoras es fundamental para el correcto funcionamiento de los fermentos utilizados y del resto de bacterias nativas de la leche que cumplirán un rol fundamental durante la etapa de afinado del queso (Gauna, 2005).
2.2.1. CONTENIDO DE PROTEÍNAS COAGULABLES (CASEÍNAS)
El principal factor para la fabricación de quesos es el contenido de caseínas, las proteínas coagulables mediante la acción del cuajo y la acidez, ya que la proteína presente en el queso es la que retiene prácticamente toda la humedad del queso. De ahí la gran importancia de tomar todas las medidas necesarias para minimizar las pérdidas de proteína, desde el ordeño de la vaca hasta el prensado del queso (Inda, 2000).
2.2.2. CONTENIDO DE MATERIA GRASA
En la práctica, usando métodos clásicos de quesería, es factible recuperar entre el 88 % y el 93 % de grasa. En un proceso industrial 100 % eficiente, el queso retiene el 93 % de la grasa de la leche y el lactosuero contiene el 7 % restante (Inda, 2000).
2.2.3. CONTENIDO DE MINERALES
7 acidez o pH durante el proceso de quesería. En quesos elaborados solamente con cuajo, sin el uso de fermentos o cultivos lácticos, a partir de leche fresca, se retiene cerca del 60% de las sales y minerales. En quesos elaborados con leche ácida, ya sea que se trate de acidez natural o de acidez inducida mediante cultivos o fermentos lácticos, se retiene entre el 40% y el 50%. La leche de vaca contiene en forma casi constante alrededor de 4.7 % de lactosa. Junto con las proteínas no coagulables y los minerales que no se retienen en el queso, casi la totalidad de la lactosa permanece disuelta en el lactosuero. Todos los componentes de la leche que no se retienen en el queso, forman el lactosuero. El lactosuero contiene cerca del 50% de los sólidos de la leche (Inda, 2000).
2.2.4. CALIDAD SANITARIA Y MICROBIOLÓGICA DE LA LECHE
La calidad sanitaria y microbiológica de la leche tiene como consecuencia la degradación parcial de grasas y proteínas, que termina manifestándose también como una disminución en el rendimiento de queso. La calidad de la leche para la fabricación de quesos, no escapa de las reglas generales a considerar para la producción de queso si el objetivo es la obtención de un producto óptimo desde el punto de vista sensorial, sanitario y nutricional. Para varios tipos de quesos se trabajará con leche pasteurizada, es necesario realizar una selección de la leche basada en la calidad microbiológica, siendo los siguientes límites permitidos, para obtener buenos resultados (Gauna, 2005):
- Recuento total de microorganismos en leche cruda (previo tratamiento térmico) : <100 000 UFC/ml
- Recuento de células somáticas : < 200 000 UFC/ml
En la leche, los microorganismos reductores más poderosos son los
8 la leche para decolorar, mediante reducción de azul de metileno. El tiempo de reducción es inversamente proporcional al número de microorganismos contenidos en la leche, como se detalla en la Tabla 2 (NTE INEN 18, 1973).
Tabla 2. Tiempo de reducción del azul de metileno
Categoría Tiempo de Reducción del Azul de Metileno (TRAM)
Contenido de microorganismo mesófilos REP UFC/ml A (muy buena) Más de 5 horas Hasta 5x 〖10〗^5
B (regular) De 2 a 5 horas Desde 5x 〖10〗^5 hasta 1.5x 〖10〗^6
C (mala) De 30 minutos a 2 horas Desde 1.5x 〖10〗^6 hasta 5x 〖10〗^6
D (muy mala) Menos de 30 minutos Más 5x 〖10〗^6 (ISO 8553, 2004)
2.3. EL QUESO
2.3.1. DEFINICIÓN
El queso es una de las formas más antiguas de conservar los principales elementos nutritivos de la leche. El queso está compuesto por caseína, grasa, sales insolubles, agua y cantidades pequeñas de lactosa, albumina y sales solubles de la leche que son concentradas por coagulación de la misma, por medio de la renina o ácido láctico producido por microorganismos. Después de la coagulación, parte del agua de la leche es removida mediante el calentamiento, agitación, desuerado y prensado de la cuajada (Revilla, 1982).
Por definición el queso es un producto fresco o madurado, obtenido por coagulación de la leche, de la crema, de la leche descremada o de una mezcla de cualquiera de estos compuestos; y desuerado (Zúñiga, Ciro, & Osorio, 2007).
9 caseína forma una red que se extiende en todas las direcciones formando una celda, donde la rigidez depende de la abertura de la red, de la cantidad de agua que enlaza a la caseína y la presencia de grasa y agua libre. El agua actúa como un aditivo plástico donde el incremento del agua aumentará la plasticidad del producto y viceversa (Prentice, 1992). El queso estructuralmente consiste de una matriz proteica continua en la cual los glóbulos de grasa se encuentran dispersos ocupando espacios vacíos en la matriz abierta actuando como aglomerados (Zúñiga et al., 2007).
Según la Norma General para el queso CODEX STAN 283-1978 (2007), se entiende por queso el producto blando, semiduro, duro y extra duro, madurado o no madurado, y que puede estar recubierto, en el que la proporción entre las proteínas de suero y la caseína no sea superior a la de la leche, obtenido mediante:
a. Coagulación total o parcial de la proteína de la leche, leche descremada, leche parcialmente descremada, crema, crema de suero o leche de mantequilla, o de cualquier combinación de estos materiales, por acción del cuajo u otros coagulantes idóneos, y por escurrimiento parcial del suero que se desprende como consecuencia de dicha coagulación, respetando el principio de que la elaboración del queso resulta en una concentración de proteína láctea especialmente la porción de caseína y que por consiguiente, el contenido de proteína del queso deberá ser evidentemente más alto que el de la mezcla de los materiales lácteos ya mencionados en base a la cual se elaboró el queso; y/o
10
2.3.2. CLASIFICACIÓN DE LOS QUESOS
En todo el mundo se conocen más de dos mil nombres de quesos; pero en realidad hay menos de cincuenta tipos diferentes. Los diferentes nombres que se les asigna a los quesos depende del lugar de fabricación, de ligeras modificaciones en el proceso de fabricación de queso, y del procedimiento de conservación (Hernández, 2003). Las características de cada queso vienen definidas por su tamaño, forma, peso, color, y aspecto externo, así como algunos datos analíticos, como son su porcentaje en grasa, en sal, y en humedad (Scott, 1991).
2.3.2.1. Procedencia de la leche
La leche utilizada para la elaboración de queso puede ser de distintas especies como por ejemplo, leche de oveja, leche de vaca, leche de cabra, de la mezcla de leche de oveja y vaca, o de la mezcla de leche de oveja (Vázquez et al., 2005). En la Tabla 3 y en la Tabla 4, se detallan las variaciones en la composición de las leches de distintas especies y razas de vaca (Scott, 1991).
Tabla 3. Composición normal de la leche de diversos animales (%)
Animal Grasa Caseína Lactosa Albúmina Ceniza
Vaca Cabra Oveja 3.75 6.0 9.0 3.0 3.3 4.6 4.75 4.60 4.70 0.4 0.7 1.1 0.75 0.84 1.00 (Scott, 1991)
Tabla 4. Composición de la leche de vaca (%)
Raza Grasa Proteína Lactosa Ceniza
11
2.3.2.2. Maduración
Acorde al tiempo de maduración, los quesos se clasifican, como se detalla en la Tabla 5.
Tabla 5. Quesos según su tiempo de maduración.
QUESO
MADURADO
El queso madurado, es aquel que no está listo para el consumo poco
después de la fabricación, el tiempo de maduración es mayor de seis
meses, y debe mantenerse a una temperatura y condiciones tales que
se produzcan los cambios bioquímicos y físicos necesarios, por todo
su interior y/o sobre su superficie. El queso madurado por mohos, es
un queso curado en el que la maduración se ha producido
principalmente, como consecuencia del desarrollo especial de mohos
por todo el interior y/o sobre la superficie del queso (NTE INEN 2604,
2012).
QUESO
SEMIMADURADO
Los quesos semi-madurados, son quesos madurados durante días u
horas, en lugar de semanas (Beckett, 2006).
QUESO FRESCO
El queso fresco o queso no madurado, es el queso que está listo para
el consumo poco después de su elaboración (NTE INEN 2604, 2012).
El tipo de queso fresco más conocido es el quark, al cual se añade
para su elaboración una distinta cantidad de grasa o crema; otro tipo
de queso fresco internacional es la mozzarella, queso originario de
Italia, que se lo conserva en el refrigeración a 4ºC (Gil Martínez, 2010).
2.3.2.3. Contenido de humedad
12
Tabla 6. Quesos según su dureza
QUESOS
DUROS
Los quesos duros presentan el contenido de humedad sin materia
grasa igual o menor de 55 % (NTE INEN 62, 1973). Son quesos con
un bajo contenido de humedad, generalmente de tamaño grande y de
masa cocida. Tienen larga maduración y son para consumo directo, en
trozos, o para rallar. La cuajada se lira finamente y se cocina a
temperatura elevadas, hasta 57 ºC (Battro, 2010).
QUESOS
SEMIDUROS
Los quesos semiduros presentan el contenido de humedad sin
materia grasa mayor de 55 % y menor de 65% (NTE INEN 62, 1973).
Los quesos semiduros son la familia de queso más numerosa, su
elaboración no tiene las complicaciones ni las exigencias tecnológicas
de los quesos blandos; poseen corteza limpia, lisa y perfectamente
marcada, y su tamaño oscila entre 1 y 6 kg, aunque hay semiduros de
más de 30 kg, para su elaboración se suele cortar la cuajada, lirar y
cocinar hasta temperaturas de entre 38 y 45ºC (Battro, 2010).
QUESOS
BLANDOS
Los quesos suaves o blandos presentan, el contenido de agua sin
materia grasa es igual o mayor de 65 % (Hernández, 2003).
QUESO
CREMOSO O
MANTECOSO
El queso blando cremoso o mantecoso presenta el contenido de
extracto seco entre 44% y 55%; obteniendo como resultado quesos
blandos y jugosos, únicamente pueden ser trozados en rebanadas
gruesas. El queso blando con moho se diferencia de los demás por su
curación, el queso blando se cura de fuera hacia adentro gracias a
unas bacterias especiales. Las variedades más conocidas son: el
Camembert y el Brie (Gil Martínez, 2010).
2.3.2.4. Contenido de grasa
Acorde al contenido de materia grasa, los quesos se clasifican, como se detalla en la Tabla 7.
Tabla 7. Requisitos de grasa en los quesos
Queso Contenido de grasa en extracto seco en % masa
Rico en grasa ≥ 60
Extragraso 45 – 60
Semigraso 25 – 45
Pobre en grasa 10 – 25
Desnatado ≤10
13
2.3.3. QUESO PROCESADO
Según la Comisión Codex Alimentarius (2012), se entiende por Queso Procesado el producto obtenido por trituración, mezcla, fusión y emulsión por medio de calor y agentes emulsionantes de una o más variedades de Queso, con o sin adición de otros productos lácteos y/o sólidos de origen lácteo y/o especias, condimentos u otras sustancias alimenticias en las que el Queso constituya el ingrediente lácteo utilizado como materia prima preponderante en la base láctea. En la Tabla 8 se detallan los ingredientes permitidos para la adición a Queso Procesado. El Queso Procesado debe presentar una humedad máxima de 70%, materia grasa en extracto seco mínimo del 35%. Los ingredientes opcionales que no formen parte de la base láctea, excepto el agua, aislados o combinados, deberán estar presentes en una proporción máxima del 30% (m/m) en el producto final.
Tabla 8. Ingredientes permitidos para la adición a Queso Procesado
INGREDIENTES
LÁCTEOS PERMITIDOS
Crema, manteca, grasa anhidra de leche, leche, leche en
polvo, caseinatos, suero, suero en polvo, otros sólidos de
origen lácteo.
INGREDIENTES NO
LÁCTEOS PERMITIDOS
Condimentos, especias y otras sustancias alimenticias que
sean agregadas para dar una caracterización al producto
(ejemplo, queso con aceitunas), pero que no pretendan
sustituir los componentes lácteos.
OTROS INGREDIENTES
PERMITIDOS
Almidón o almidón modificado solamente hasta un máximo
del 3% (m/m) de producto final.
(Comisión Codex Alimentarius, 2012)
2.3.3.1. Quesos de sabor añadido
14 se presenta en forma de un recubrimiento. Algunos quesos de granja o de fábrica de más reciente aparición se han elaborado mezclando quesos parcialmente maduros con otros, o con productos no lácteos, diversos alimentos vegetales o mezclas de sustancias saborizantes, a veces en capas, confiriéndoles diversas formas por presión.
Los quesos ahumados han existido desde que el hombre aprendió a elaborar queso duro y almacenarlo cerca del fuego de madera, mientras que en el siglo XVI, los queseros holandeses no tardaron en incorporar las especias exóticas traídas desde las Indias Orientales en queso Edam y Gouda, produciendo una mezcla tentadora de sabores. La mayoría de los quesos de sabor añadido y mezclados son quesos duros o semiduros combinados con frutas secas (pasas, nueces), especias (comino, pimienta, pimentón), hierbas (orégano, salvia, ortigas, albahaca, romero, lavanda), ajo y cebolla (Harbutt, 2009).
Los quesos de sabor añadido se pueden dividir en cuatro tipos (Harbutt, 2009):
- Quesos ahumados natural tienen un color dorado, la corteza es de color caramelo, pero el color interno no se ve afectada.
- Quesos de estilo tradicional (basado en el método original holandés, donde los ingredientes son madurados con la cuajada fresca) absorben e intensifican el aroma y la esencia de los ingredientes añadidos.
- Quesos con sabor a la corteza se cubren con el ingrediente de sabor después de que el queso ha sido presionado, como las hojas de vid, lúpulo tostado o mosto de uva, prensado en la corteza.
- Quesos reformados se hacen mediante la ruptura de la cuajada de queso duro joven, mezclándolo con diferentes sabores, a continuación, se los vuelve a formar y a prensar.
15 saborizantes vegetales, se encuentran los quesos Gouda, Edam, Fynbo, Danbo entre otros.
2.3.4. QUESO DANBO
El queso Danbo es uno de los quesos más populares de Dinamarca, y se elabora con leche semidescremada; presenta una corteza lisa, levemente está formada por una cáscara amarilla, el danbo a menudo es cubierto de cera roja o naranja. El queso Danbo presenta el nombre de Rey Christian o Cristian IX, tiene un color pálido, con un agradable aroma, en el interior está salpicado de pequeños orificios, y el sabor es ligeramente dulce y de nuez (Harbutt, 2009).
2.3.4.1. Características
El Danbo es un queso firme semiduro madurado, el cuerpo muestra un color entre marfil a amarillo claro y tiene una textura firme, con pocos a abundantes agujeros producidos por el gas, redondos y suaves, del tamaño de arvejas distribuidos uniformemente, se admiten algunas pocas aberturas y grietas. Tiene una forma cuadrada o de rectángulo. El queso se elabora y vende con o sin una corteza dura o ligeramente húmeda, madurada con un ligero desarrollo graso (CODEX STAN 264-1966, 2007).
El queso Danbo entra en la categoría de quesos de pasta lavada porque se le aplica un tratamiento especial en el proceso de elaboración. Se lava la cuajada retirando parte del suero y agregando agua caliente de 65 – 70 ºC. El peso aproximado es de 4 Kg (Borbonet, Urrestarazu, & Pelaggio, 2010). La pasta del queso Danbo deberá presentar textura firme y ser fácil de cortar; el queso Danbo deberá presentar, 46% de humedad máxima y 45% de grasa en extracto seco (NTE INEN 68, 1973).
16 pueden utilizarse distintas condiciones de maduración como es la adición de enzimas para intensificar el proceso de maduración (CODEX STAN 264-1966, 2007). El análisis microbiológico, del queso Danbo deben dar ausencia de microorganismos patógenos y de sus metabolitos y toxinas (NTE INEN 2604, 2012).
El método de producción de queso Danbo incluye dos etapas que difieren de la tecnología láctea convencional. La primera etapa es el tratamiento de la cuajada después del corte; a la cual se le agrega grandes cantidades de agua caliente y se agita. La segunda etapa es el crecimiento de
Brevibacterium linens en la superficie del queso después de la salazón (European Commission, 2012).
2.3.5. COMPOSICIÓN Y VALOR NUTRICIONAL
17 El queso desde el punto de vista nutricional, es considerado como un alimento altamente nutritivo, el queso contiene de forma concentrada la mayoría de los nutrientes de la leche, con excepción de la lactosa, porque con el desuerado de la cuajada se van a perder los constituyentes hidrosolubles, lactosa, la mayoría de las vitaminas del grupo B, sales minerales y proteínas que no hayan coagulado en el proceso de cuajado. Los procesos tecnológicos empleados en la elaboración del queso no alteraran el valor nutritivo de la proteína. El contenido de minerales en queso es mayor que en la leche, destacando el contenido de proteínas de alto valor biológico, calcio, fósforo, zinc y vitamina A. La cantidad de grasa saturada va a depender de la grasa de la leche (entera o desnatada), con la que se haya elaborado el queso. Los quesos madurados poseen más proteína, grasa y calorías que los quesos frescos. Los quesos deben formar parte de toda aliemntación equilibrada, su consumo medio será de unos 25 g al día (Gil Hernández, 2010; Vázquez et al., 2005).
2.4. TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓN DE QUESO
2.4.1. RECEPCIÓN DE LA LECHE
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2.4.2. TRATAMIENTO TÉRMICO
El método de pasteurización denominado método discontinuo, es el método donde se calienta la leche hasta 63 ºC en envases abiertos y se mantiene a esta temperatura durante 30 minutos; este método utiliza baja temperatura en un largo tiempo. Mientras que la pasteurización a temperatura alta en tiempo corto consiste en calentar la leche de 72 – 75 ºC con un tiempo de 15 – 20 segundos donde la enzima fosfatasa es destruida por combinación de tiempo y temperatura (Gösta, 2003).
2.4.3. PREMADURACIÓN DE LA LECHE
Después del tratamiento térmico es posible iniciar una maduración controlada de la leche. Se añade a la leche enfriada de 6 a 12 º C bacterias lácticas (cultivos iniciadores) de 0.05 a 0.5%, que ayudan a la maduración deseada. Esta es una etapa de adaptación, de las bacterias lácticas a la leche y ayudan a la coagulación. Pueden aplicarse cultivos de acidificación, según el tipo de queso suelen ser 0.5 a 2.5% (Teubner, Mair-Waldburg, & Ehlert, 2009).
El cultivo iniciador es un factor muy importante en la fabricación del queso, hay dos tipos principales de cultivos que se utilizan en fabricación de queso, los cultivos mesófilos con un óptimo de temperatura entre 20 y 40 °C y los cultivos termófilos que se desarrollan a temperaturas entre 45 - 60 °C. Los cultivos utilizados con mayor frecuencia son cultivos de cepas mezcladas, en el que existen dos o más cepas de ambas bacterias mesófilas y termófilas. Estos cultivos no sólo producen ácido láctico sino también componentes aromáticos y CO2 (Gösta, 2003).
19 leche. Además, las sales de calcio y fósforo son liberados, estas influyen en la consistencia del queso y ayudan a aumentar la firmeza de la cuajada. Otra función que desempeñan las bacterias productoras de ácido es la de suprimir bacterias sobrevivientes de la pasteurización o de re-contaminación, bacterias que necesitan lactosa o no pueden tolerar el ácido láctico. La producción de ácido láctico se detiene cuando toda la lactosa en el queso (excepto en los quesos blandos) ha sido fermentado. La fermentación del ácido láctico es normalmente un proceso relativamente rápido. El gas desprendido se disuelve inicialmente en la fase de humedad del queso; pero cuando la solución se satura y el gas es liberado se crea los ojos. El proceso de maduración en quesos duros y algunos semiduros duros es un efecto proteolítico combinado, donde las enzimas originales de la leche y las de los cultivos, junto con la enzima del cuajo, causan la síntesis de la proteína (Gösta, 2003).
2.4.4. ADICIÓN DE LAS SALES DE CALCIO
Posteriormente de la maduración con fermentos a la leche pasteurizada, se adicionan sales de calcio, para garantizar una buena coagulación puesto que la pasteurización de la leche con temperaturas superiores de 65 ºC, altera el contenido de calcio necesario para una perfecta coagulación. A la leche pasteurizada hay que agregarle 25 ml de Cloruro de Calcio por cada 100 litros. El Cloruro de Calcio se disuelve en agua filtrada y se agrega a la leche antes del cuajo (Torres, 2001).
2.4.5. COAGULACIÓN
20 acción del cuajo (enzimas proteolíticas), en presencia de una determinada acidez (Chamorro & Losada, 2002).
2.4.5.1. Coagulación enzimática
La coagulación enzimática sucede por la adición de un conjunto de enzimas (renina o cuajo común), extraídas del estómago de los terneros. Este conjunto de enzimas está compuesto por quimosina y pepsina. Se usan otras enzimas proteolíticas, como las pepsinas bovinas y porcinas, y las de origen microbiano como el cuajo microbiano que provienen, de los hongos
Mucor pusillus o Mucor miehie. Una vez agregado el cuajo, la leche se deja reposar por treinta minutos, que es el tiempo para la coagulación; para ayudar al proceso se adiciona cloruro de calcio, puesto que, al aumentar el calcio disponible, se favorece a la precipitación de las proteínas (Hernández, 2003).
2.4.5.2. Coagulación ácida
La coagulación ácida ocurre por la acumulación de ácido láctico producido por la fermentación; la cuajada que se obtiene por este método es desmenuzable y sin cohesión. También se efectúa por adición de ácidos, generalmente orgánicos (Hernández, 2003). La coagulación ácida, es generalmente obtenida por fermentación láctica, no modifica la proteína; la precipitación de la caseína ocurre a pH 4.6. Este tipo de coagulación es utilizada en la producción de leches ácidas para el consumo, la producción de requesón y la obtención de caseína ácida libre de calcio (Revilla, 1982).
2.4.6. CORTE DE LA CUAJADA
21 consigue una ruptura limpia. Se considera que la cuajada estará lista para el cortado tan pronto como se observe un corte de división como de vidrio (Gösta, 2003).
En el corte y tamaño del grano de la cuajada, el objetivo es abrir la porosidad, esto permite la salida del agua, sin descuidar la pérdida de materia grasa. Este momento es decisivo porque va a modificarse la organización y la permeabilidad del gel. Es clave cortar siempre con el mismo nivel el gel, es decir crear la misma permeabilidad. Un tamaño de grano óptimo significará máximo desuerado. Reducir el tamaño del grano favorece el desuerado inicial lo cual no indica que al final se obtendrá un extracto seco mayor (Gauna, 2005).
2.4.7. BATIDO DE LA CUAJADA
El batido es la agitación de los granos de la cuajada dentro del suero caliente, para que salga la humedad que tienen en su interior. Conforme avanza el batido, el grano disminuye de volumen y aumenta su densidad, por la pérdida progresiva de suero; por esta razón es necesario batir el grano cada vez con más fuerza. La velocidad del batido debe ser tal que los granos de cuajada siempre se vean en la superficie del suero (Torres, 2001).
2.4.8. DESUERADO
22
2.4.9. LAVADO DE LA CUAJADA
El lavado consiste en mezclar la cuajada con agua caliente, no se debe usar agua fría, con el propósito de sacar el suero cargado de lactosa y de ácido láctico y reemplazado por agua. Diluyendo la lactosa se detiene la acidificación de la cuajada e ingresa el agua para conservar una consistencia blanda o semidura en el futuro queso. Se aprovecha el lavado para agregar un poco de sal a la cuajada con el objetivo de obstaculizar el desarrollo de microorganismos patógenos, con lo que aumenta el periodo de conservación (Torres, 2001).
2.4.10. MEZCLADO
Los quesos de sabor añadido se elaboran agregando y mezclando los ingredientes de sabor a la cuajada de quesos duros y semiduros, utilizando el método original holandés, donde los ingredientes son madurados con la cuajada fresca, por lo tanto los quesos absorben e intensifican el aroma y la esencia de los ingredientes añadidos (Harbutt, 2009).
23 características pueden dar lugar a una falta de mezcla o a su separación, por esto es importante controlar de modo preciso la duración del proceso de mezcla (Fellows, 2000).
Figura 1. Mezcla de cuajada con ingredientes no lácteos (1- cuajada, ingredientes no lácteos y suero; 2- cuajada mezclada con ingredientes no lácteos; 3- salida de lactosuero).
(Gösta, 2003)
2.4.11. MOLDEO Y PRENSADO DEL QUESO
24
2.4.12. SALADO
La aplicación de la sal a la cuajada provoca que libere más humedad, debido a un efecto osmótico como a un efecto de salado sobre las proteínas. La sal retarda la actividad del fermento y los procesos bacterianos asociados con la maduración del queso. Este salado puede ser por los métodos de salado en seco o salado en salmuera como se describe en la Tabla 9 (Gösta, 2003).
Tabla 9. Métodos de salado
MÉTODO DESCRIPCIÓN
SALADO
EN SECO
Este método se puede realizar manualmente o mecánicamente; la sal se aplica
desde un envase que contenga una cantidad pesada, y se aplica lo más
uniformemente posible sobre la cuajada, una vez que se ha descargado todo el
suero. Para conseguir una distribución completa, la cuajada se debe remover
durante 5-10 minutos.
SALADO
CON
SALMUERA
Los sistemas de salado con salmuera consisten en colocar el queso en un
envase, o tina con salmuera; la concentración de sal en salmuera que se utiliza
es de 18% a 23%. Las tinas se colocan en una cámara refrigerada de 12 -14ºC.
La diferencia de presión osmótica entre la salmuera y el queso provoca que parte
de la humedad, junto con sus componentes disueltos, seroproteínas, minerales y
ácido láctico, se liberen del queso intercambiándose por cloruro sódico.
(Gösta, 2003)
2.4.13. MADURACIÓN Y CONSERVACIÓN
25 6ºC hasta su distribución (Chamorro & Losada, 2002). Los factores físico-químicos que interviene en la maduración del queso se detallan en la Tabla 10 (Velasco, 2012).
Tabla 10. Factores físicos-químicos que interviene en la maduración de queso.
OXÍGENO
El oxígeno condiciona el desarrollo de la flora microbiana aerobia o
anaerobia facultativa. La aireación asegurará las necesidades de oxígeno
de la flora superficial de los quesos.
HUMEDAD
La humedad favorece el desarrollo microbiano. Las cuajadas con mayor
contenido de humedad maduran rápidamente, mientras que en las muy
desueradas el período de maduración se prolonga considerablemente.
TEMPERATURA
La temperatura regula el desarrollo microbiano y la actividad de las
enzimas. La temperatura óptima para el desarrollo de la flora superficial del
queso es de 20 a 25º C. La producción máxima de enzimas tiene lugar
generalmente a una temperatura inferior a la óptima de desarrollo y la
actividad de los enzimas, generalmente es máxima de 35 a 45º C. En la
práctica industrial, la maduración se efectúa a temperaturas muy inferiores
a las óptimas, generalmente comprendidas entre 4 y 20º C, según las
variedades.
CONTENIDO
DE SAL
El contenido de sal regula la actividad de agua y, por lo tanto, la flora
microbiana del queso. El contenido de cloruro sódico de los quesos es
generalmente de 2 a 2.5 %, que referido a la fase acuosa en que está
disuelto supone del 4 al 5%.
pH
El pH condiciona el desarrollo microbiano, siendo a su vez resultado de
éste. Los valores del pH del queso oscilan entre 4.7 y 5.5 en la mayoría de
los quesos, y desde 4.9 hasta más de 7 en quesos madurados por mohos.
La primeras fases de fabricación determinan la velocidad de producción de
acidez hasta la adición de cloruro sódico, que junto a la pérdida de lactosa,
determina el pH más bajo del queso. Posteriormente, la actividad de
bacterias y mohos origina la degradación de los componentes de la
cuajada a compuestos neutros o alcalinos que eleven el pH, cuyos niveles
máximos se registran cuando la actividad proteolítica es muy fuerte.
26
2.5. ANÁLISIS SENSORIAL DEL QUESO
Cuando la producción de un alimento está definida, tanto en términos instrumentales como sensoriales, la calidad de un producto es total. La calidad sensorial, tal como la ve el consumidor, debe controlarse por medio de tres parámetros principales como son, los ingredientes, puesto que se utilizan evaluadores entrenados para determinar si se acepta o rechaza el ingrediente; los productos en proceso, puesto que el control puede llevarse a cabo por los empleados responsables de la producción, entrenados en los atributos a medir y en los límites de aceptabilidad; y el producto final, que es el control más importante porque se realiza sobre lo que recibe el consumidor y deben considerarse atributos de apariencia, aroma, textura, sabor y alguna función especial (Hough & Fiszman, 2005).
2.5.1. APARIENCIA
Apariencia es el conjunto de atributos que se aprecian con la vista. Se tiene en cuenta las propiedades visuales, tanto externas (forma, corteza) como internas del queso (aberturas, color) (Chamorro & Losada, 2002). La evaluación de la apariencia externa del queso, consiste en el examen visual de la muestra de queso, en los que se consideran los atributos de: forma, tamaño, peso y corteza (Coste, 2005).
2.5.1.1. Forma
27
2.5.1.2. Tamaño y peso
El tamaño y peso de los quesos también es muy variable, los quesos más pequeñas suelen ser propios de los quesos de cabra franceses y los quesos de pastas blandas, mientras que el tamaño y peso mayores son siempre de la familia de quesos de pasta prensada y cocida (Velasco, 2012).
2.5.1.3. Corteza
La corteza depende del tipo de queso (fresco, maduro, etc.), de la tecnología empleada en su elaboración (pasta blanda, pasta prensada), del tipo de maduración (con mohos, bacterias) (Anzaldúa, 2004). La corteza, puede no existir en los quesos frescos, la corteza es fina en los quesos de pastas blandas, pero la corteza es gruesa o muy gruesa en los quesos de pasta prensadas y cocidas. La corteza puede ser lisa o estriada y presentarse al natural, con hongos, con especias, ahumada, parafinada, teñida, encerada, cubierta de cenizas, etc. (Velasco, 2012).
Las características que informan del estado de la superficie de la textura del queso, se observan sobre una sección o una rebanada del queso, de un tamaño y forma que sean representativas de todas las zonas del mismo a ser posible (Aenor, 2002).
2.5.1.4. Color
28 tenemos: Blanco, blanco marfil, amarillo pálido, amarillo beige, verde azulado y naranja (Losada & Serrano, 2006).
2.5.2. CONSISTENCIA Y TEXTURA
La textura es la propiedad sensorial de los alimentos que es detectada por los sentidos del tacto, la vista y el oído, y que se manifiesta cuando el alimento sufre una deformación (Coste, 2005).
La definición sensorial de textura es, observar visualmente si hay o no elementos de ruptura en la presentación del corte del queso. Considerando como elementos de ruptura los cristales, los ojos, las aberturas y las grietas. La técnica de evaluación es mirar la tajada de la muestra bien iluminada, orientándola en varias direcciones bajo la luz y anotar las características que correspondan. Para percibir los gránulos se puede romper la muestra. Los descriptores a evaluar son, gránulos aglomerado de granos, cristales que son puntos blancos de 1.1 a 2 o superiores a 2 mm, y ojos de forma redonda, inferiores a 2, entre 2 y 5 o más de 5 mm (Galván, 2007).
En general las muestras se presentan a 16 ºC para unificar las condiciones de la cata pero el tamaño de la muestra varía según el tipo de atributo que se pretende evaluar (Sancho, Bota, & de Castro, 2002).
2.5.3. FLAVOR
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2.5.3.1. Olor
La definición sensorial de olor, es la fuerza del estímulo percibido por encima de la porción de queso, ya sea, directamente, cuando nos acercamos a éste, o cuando lo rompemos en dos cerca de la nariz. Las técnicas de evaluación son: oler rápidamente la muestra, y evaluar la fuerza del estímulo percibido y romper la muestra en dos por el centro, aspirar inmediatamente el olor por encima de la rotura y evaluar la fuerza del estímulo percibido (Galván, 2007).
2.5.3.2. Aroma
Las características de aroma del queso están determinadas en parte por el tipo de leche (vaca, oveja, o cabra) utilizada en la fabricación de queso (Scott, 1991). La definición sensorial de aroma, es la fuerza del estímulo global percibido en el bulbo olfativo. Recibimos este estímulo por la nube gaseosa aromática liberada por la masticación y por la respiración, que lo guía hacia el interior de la nariz. La técnica de evaluación es, masticar la muestra hasta la liberación de los aromas. A lapsos hacer pasar la nube gaseosa aromática a la nariz, al mismo tiempo que se expulsa el aire de la respiración con la boca cerrada. Tras 3 a 5 masticaciones, medir la intensidad del estímulo percibido en el bulbo olfativo (Bozzetti, 2005).
2.5.3.3. Sabor
30 de la lengua son sensibles al sabor ácido y la parte posterior de la lengua al amargo (Barcina, 1994).
2.5.4. PRUEBAS AFECTIVAS UTILIZADAS EN EL ANÁLISIS
SENSORIAL
El propósito de los métodos afectivos es evaluar la respuesta (reacción, preferencia o aceptación) de consumidores reales o potenciales de un producto, idea o característica específica de un producto. Los métodos afectivos cuantitativos son aquellos con los cuales se determina la respuesta de un gran grupo de consumidores (de 50 a 400) sobre preferencia, atributos sensoriales, etc. Están basadas en el agrado o desagrado que provoca un producto o conjunto de productos. La elección de un ensayo de preferencia o aceptabilidad dependerá de los objetivos de la prueba (Hough & Fiszman, 2005).
2.5.4.1. Pruebas de preferencia
31
2.5.4.2. Prueba para medir aceptabilidad
La medición de aceptabilidad sensorial se realiza a través del uso de escalas hedónicas, permitiendo la evaluación de hasta 5 o 6 muestras dependiendo de la naturaleza del producto. Se basan en que el consumidor dé su impresión una vez que ha probado las muestras, señalando cuánto le agradan o desagradan (grado de aceptabilidad sensorial). El consumidor debe evaluar cada muestra sobre una escala que puede ser de tipo estructurada, semiestructurada o no estructurada. La marca que realiza el consumidor sobre la escala se transforma en un valor numérico (puntuación) que luego se analiza estadísticamente por análisis de varianza. Además se le pregunta al consumidor si estaría dispuesto a adquirir el producto catado (Hough & Fiszman, 2005).
2.6. EL CHOCHO
El chocho Lupinus mutabilis Sweet, conocido también como: tarwi, chocho, tauri, chochito, chuchus, lupino, altramuz (Allauca, 2005), es una leguminosa de origen andino, de importancia estratégica en la alimentación por su alto contenido de proteína. El chocho es una leguminosa de alto valor nutritivo, que se distingue por su alto contenido de proteína (>40%) y por sus características agronómicas, como: rusticidad, capacidad de fijar nitrógeno, adaptabilidad a medios ecológicos más secos, ubicados entre 2800 y 3600 m.s.n.m. (Villacrés et al., 2006).
2.6.1. PROPIEDADES FÍSICAS
32 La semilla de chocho posee un color blanco opaco y una forma ovoide con longitudes variables en las tres dimensiones (altura, longitud y profundidad). El diámetro promedio ortogonal de la semilla es 7.51 mm. La forma de cada cotiledón es de casquete y el volumen promedio, es de 0.34 cm3/semilla. La semilla está conformada por dos cotiledones y una radícula embrionaria equivalente a 88.97% del peso total. Estos son de color amarillo oscuro debido al contenido de grasas y carotenoides. El 11.03 % de la semilla está compuesta por un tegumento blanco de textura plástica y resistente (Ortega, Rodríguez, & Zamora, 2010).
2.6.2. COMPOSICIÓN QUÍMICA
2.6.2.1. Análisis bromatológico
El chocho es importante por su alto contenido de proteína y aceite, nutrientes que se colocan en un plano comparable con la soya, como indican los datos de la Tabla 11. El grano de chocho es amargo debido a la presencia de alcaloides quinolizidínicos, contiene en promedio 42% de proteína; el proceso de desamargado permite concentrar el contenido de proteína hasta valores de 51% en base seca (Villacrés et al., 2006).
Tabla 11. Composición del valor nutritivo del chocho y soya (porcentaje sobre materia seca de grano)
Humedad Proteína Grasa Fibra Cenizas
E.L.N. (extracto libre
de nitrógeno) CHOCHO 9.00 51.07 20.44 7.35 2.38 18.75
SOYA 8.00 40.00 18.00 4.00 5.00 17.00
(Caicedo et al., 2001)
33 El chocho al ser rico en ácido linoleico, posee propiedades que lo hacen único e irremplazable en las etapas más críticas del desarrollo humano, esto es, durante la gestación y en los primeros meses de la vida pos parto (Villacrés et al., 2006).
Tabla 12. Contenido de ácidos grasos del chocho (% de los ácidos grasos totales)
Ácidos Grasos
Lupinus mutabilis Sweet
Desamargado Amargo Semidulce
Mirístico Trazas 0.60 0.30
Palmítico 11.28 13.40 9.80
Palmitoleíco 0.16 0.20 0.40
Esteárico 7.30 8.52 7.80
Oleico 52.53 54.00 53.90
Linoleico 28.40 37.10 25.90
Linolénico 2.98 3.03 2.60
Araquídico - 0.20 0.60
Behémico - 0.20 0.50
(Caicedo et al., 2001).
La fibra alimentaria ubicada en la cáscara o tegumento del grano de chocho, incluye componentes del chocho que no pueden ser degradados por enzimas digestivas del hombre. Su contenido en el grano desamargado, en promedio asciende a 10.37% como se lo detalla en Tabla 13 (Villacrés et al., 2006).
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Tabla 13. Análisis bromatológico de chocho amargo y desamargado. Componente Chocho
Amargo
Chocho Desamargado
Proteína (%) 47.80 54.05
Grasa (%) 18.90 21.22
Fibra (%) 11.07 10.37
Cenizas (%) 4.52 2.54
Humedad (%) 10.13 77.05
ELN (%)
(extracto libre de nitrógeno)
17.62 11.82
Alcaloides (%) 3.26 0.03
Azúcares totales (%) 1.95 0.73
Azúcares reductores (%) 0.42 0.61
Almidón total (%) 4.34 2.88
K (%) 1.22 0.02
Mg (%) 0.24 0.07
Ca (%) 0.12 0.48
P (%) 0.60 0.43
Fe (ppm) 78.45 74.25
Zn (ppm) 42.84 63.21
Mn (ppm) 36.72 18.47
Cu (ppm) 12.65 7.99
(Villacrés et al., 2006)
2.6.2.2. Sustancias tóxicas
35 de la lupanina, la esparteína es la sustancia de mayor presencia, seguida de la 1.3 hidroxilupanina (Ortega et al, 2010).
2.6.3. HIGIENE DEL CHOCHO
La higiene del chocho es fundamental para la obtención de un producto aceptable para el consumo humano, con un bajo contenido de microorganismos. La dosificación recomendada es de 7.5 g de Hipoclorito de calcio (CaClO2) por 2 500 L de agua. La cloración del agua se realiza en el primero y segundo lavado del proceso de desamargado de chocho. El grano desamargado debe presentar un contenido de alcaloides residuales en el grano desamargado debe fluctuar entre 0.02 – 0.07%, la dureza no debe sobrepasar los 8.2 mm de penetración, el reporte microbiológico debe indicar ausencia de Escherichia coli y el contenido de aerobios totales no debe ser mayor a 10 000 UFC/g (Caicedo et al., 2001).
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3. METODOLOGÍA
3.1. LOCALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO
El proceso de elaboración de queso semiduro con chocho tipo Danbo se realizó en el Área de Lácteos, de la planta piloto de la Universidad Tecnológica Equinoccial.
Los análisis físico-químicos y microbiológicos de los granos de chocho y de los tratamientos se realizaron en el Área de Físico-química y Microbiología del Laboratorio CENAIN.
3.2. CARACTERIZACIÓN DE LA LECHE
Para la elaboración de queso, se utilizó leche cruda procedente del sector de Aloag, cantón Mejía, Pichincha, Ecuador.
3.2.1. DETERMINACIÓN DE CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS
La determinación de las características organolépticas de la leche cruda, se realizó en la operación de recepción, de acuerdo a los parámetros establecidos en la norma NTE INEN 9:2012.
3.2.2. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD
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3.2.3. DETERMINACIÓN DE GRASA
En el equipo Milkoscope Julie C2, se analizó la grasa, proteína, lactosa, sólidos no grasos y densidad de la leche.
3.2.4. DETERMINACIÓN DE PH
Para determinar el pH de la leche, se utilizó un potenciómetro de acuerdo al método establecido en las normas NCh 1671:1979 y NTE INEN 389:1985.
3.2.5. ENSAYO DE REDUCTASA
La norma NTE INEN 18:1973 establece el método ensayo de la reductasa, con azul de metileno, usado para verificar, en forma indirecta, el grado de desarrollo microbiano en la leche cruda. Se aplicó Tiempo de Reducción del Azul de Metileno (TRAM) para la clasificación de calidad de la leche.
3.2.6. DETERMINACIÓN DE LA ACIDEZ TITULABLE
Se utilizó el método de determinación de la acidez titulable de la leche, expresado convencionalmente como contenido de ácido láctico, definido en NTE INEN 13:1984.
3.2.7. DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS TOTALES
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3.2.8. PRUEBA DE ALCOHOL
Se determinó la estabilidad proteica o prueba de la leche con alcohol, usando el método establecido en la norma NTE INEN 1500:2011.
3.3. CARACTERIZACIÓN DEL CHOCHO
Chocho fresco desamargado, marca La Verde, procedente del sector de Machachi, cantón Mejía, Pichincha, Ecuador; adquirido en el supermercado.
3.3.1. DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS DE CALIDAD
Esta determinación se realizó de acuerdo a los requisitos específicos establecidos en la norma NTE INEN 2 390:2004.
3.3.2. DESINFECCIÓN DE CHOCHO
La desinfección ayudó a prevenir y reducir la contaminación microbiológica en chocho fresco desamargado. Para desinfectar el chocho fresco desamargado, se usó como desinfectante extracto de semilla de toronja marca Star-Bac, biodegradable.
