Facultad de Ciencias Veterinarias
-UNCPBA-
Variación del proceso tecnológico de queso
Pategrás argentino.
Chiodi, Antonela; Rivero, Juan; Bruschi, Julieta
Marzo de 2017
Efecto de la variación del proceso tecnológico de queso Pategrás
argentino.
Tesis de la Carrera de Licenciatura en Tecnología de los Alimentos, presentada como parte de los requisitos para optar al título de grado de Licenciado del estudiante: Antonela Chiodi
Tutor: Ingeniero, Rivero Juan Ramon Director: Veterinaria, Bruschi Julieta
AGRADECIMIENTOS
Expreso mi agradecimiento, en primer lugar, a la fábrica en la que realice mi residencia y todos sus integrantes, que me dieron el espacio y toda la ayuda posible para poder realizar mi práctica y obtener la información para mi proyecto. En particular a mi Tutor de residencia, que siempre tuvo la predisposición para ayudarme y explicarme todo lo que necesitara.
Por otro lado, agradecer a mi directora, Julieta Bruschi, por el tiempo que dedico a mi proyecto y su acompañamiento en todo momento.
RESUMEN
En el presente trabajo, se estudió la producción del queso Pategrás en una fábrica del noreste de la Provincia de Buenos Aires. El objetivo fue variar ciertos parámetros del proceso como marcas de fermentos, tiempo de premaduración, temperatura de cocción y cantidad de agua para el lavado de masa; para identificar el proceso de elaboración que conservara las características del producto final y que a su vez optimizara el uso de la tecnología y de los insumos disponibles en la fábrica. El objetivo planteado fue evaluar el efecto de las diferentes modificaciones del proceso de elaboración del queso Pategrás Argentino sobre las características sensoriales y su aceptabilidad por parte del consumidor. Se elaboraron 8 lotes de quesos, con tecnología diferente, llevando un control de trazabilidad en cada etapa. Una vez que terminó la maduración y los quesos se encontraron listos para la venta, se les realizó el análisis sensorial. Se concluyó que el mejor resultado se obtuvo con un fermento comercial, con un tiempo de premaduración de 45 minutos, con un 15% de agua de reemplazo para el lavado de masa y una temperatura de cocción de 40ºC. En cuanto al análisis sensorial, los quesos del proceso seleccionado mostraron masa con buena consistencia y elasticidad, un flavor característico, un sabor suave y una cantidad y distribución de los ojos típicos adecuada.
INDICE
Contenido Página
1. INTRODUCCIÓN 01
1.1. Introducción 01
1.2. Objetivos 02
2. ANTECEDENTES DEL TEMA 03
2.1 Definición de queso 03
2.2 Valor nutritivo del queso 04
2.3 Características del producto 04
2.4 Queso Pategrás argentino 06
2.5 Calidad de la leche para la elaboración de queso 08
2.6 Tecnología de fabricación 10
2.7 Diagrama de flujo de la elaboración del queso 19
3. MATERIALES Y MÉTODOS 20
3.1 Caracterización de la producción clásica en fábrica 20 3.2 Variaciones en el proceso tradicional de queso Pategrás 22 3.3 Variables analizadas en cada proceso 23 3.4 Parámetros evaluados en las muestras de quesos 25
4. RESULTADOS Y DISCUCIÓN 26
4.1 Elaboración de quesos 26
4.2 Producto final 29
4.2.1 Análisis sensorial 29
5. CONCLUSIÓN 36
1 1. INTRODUCCIÓN
1.1. Introducción
El queso Pategrás Argentino es uno de los tipos de quesos más conocidos en Argentina. Es un queso de pasta semidura, elástica, ligeramente amarillenta debido a la adición de colorantes. Se caracteriza por poseer pequeños y medianos ojos que surgen como producto de la fermentación de bacterias lácticas heterofermentativas, que le otorgan además un sabor dulce.
La tecnología de elaboración de queso Pategrás en nuestro país fue incorporada por los inmigrantes europeos y es una adaptación a la utilizada en sus países de origen (Francia e Italia). Sin embargo, los cambios introducidos con el transcurso del tiempo, le han otorgado características típicas argentinas, hallándose en el mercado productos denominados “queso Pategrás Argentino” con propiedades organolépticas diferentes (Instituto Nacional de Tecnología Industrial, 2015).
2 1.2. Objetivos
3 2. ANTECEDENTES DEL TEMA
2.1 Definición de queso
A lo largo del tiempo se han propuesto varias definiciones de queso. Aunque todas se refieren a un mismo producto, en algunas definiciones no se incluyen todas las variedades o tecnologías que hoy existen para la gran variedad de quesos producidos.
En cuanto a las definiciones que se plantean considerando el marco legal del producto, el Codex Alimentarius por ejemplo, define al queso como el producto blando, semiduro, duro y extra duro, madurado o no madurado. Indica también que puede estar recubierto, y aclara además que la proporción entre las proteínas de suero y la caseína no debe ser superior a la de la leche. En cuanto a la tecnología de elaboración, menciona que debe ser obtenido mediante:
(a) coagulación total o parcial de la proteína de la leche, leche desnatada/descremada, leche parcialmente desnatada/descremada, nata (crema), nata (crema) de suero o leche de mantequilla/manteca, 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. El principio de la elaboración del queso resulta en la concentración de la proteína láctea (especialmente la porción de caseína), por consiguiente, el contenido de proteína del queso deberá ser mayor que el de la materia prima con la que se elaboró el queso.
(b) técnicas de elaboración que incluyan la coagulación de la proteína de la leche y/o de productos obtenidos de la leche que permitan obtener un producto final que cumpla con las características del producto definido en el apartado (a).
El Código Alimentario Argentino (C.A.A.) proporciona una definición de quesos basada en el Codex Alimetarius.
4 Los quesos son una forma de conservación de los dos componentes insolubles de la leche: la caseína y la materia grasa. Se obtienen por la coagulación de la leche seguida del desuerado, en el cual el lactosuero se separa de la cuajada. El lactosuero contiene la mayor parte del agua y de los componentes solubles de la leche, quedando una pequeña parte aprisionada en la cuajada.
El queso es un alimento universal, que se produce en casi todas las regiones del planeta a partir de leche de diversas especies de mamíferos. Los quesos se destacan de otros alimentos que consume el hombre, no solamente en razón de su acusado valor nutritivo, sino también de las cualidades organolépticas extremadamente variadas que poseen (Alais, 1970).
2.3 Características del producto
Todos los quesos, incluirán el nombre de la variedad que corresponda, siempre que responda a las características de la variedad de que se trate, especificadas en el C.A.A. Pueden clasificarse en base a diferentes parámetros:
Contenido de materia grasa del extracto seco (%):
Extra graso o Doble crema: cuando contengan no menos del 60%. Grasos: cuando contengan entre 45,0 y 59,9%.
Semigrasos: cuando contengan entre 25,0 y 44,9%. Magros: cuando contengan entre 10,0 y 24,9%. Descremados: cuando contengan menos de 10,0%. De acuerdo con el contenido de humedad (%):
5 Quesos de mediana humedad (generalmente conocidos como de pasta semidura): humedad entre 36,0 y 45,9%.
Quesos de alta humedad (generalmente conocidos como de pasta blanda o macíos): humedad entre 46,0 y 54,9%.
Quesos de muy alta humedad (generalmente conocidos como de pasta muy blanda o mole): humedad no menor a 55,0% (C.A.A.).
La influencia de numerosos factores interdependientes le proporcionará a los quesos características particulares. Los siguientes son algunos de los más importantes:
Factores microbiológicos: composición de la microflora vista bajo un aspecto dinámico.
Factores bioquímicos: concentración y propiedades de las enzimas del cuajo, de las bacterias, de las levaduras y de los mohos.
Factores químicos: proporción de calcio retenido en la cuajada, contenido de agua y sal, composición de la atmósfera (humedad, gas carbónico, amoníaco).
Factores mecánicos: corte, agitación, trituración y frotamiento, que reducen o acentúan los efectos de los factores precedentes (Alais, 1970).
6 artículos que describen variedades individuales o grupos de variedades individuales de ciertos quesos.
Los aditivos que podrán ser utilizados en la elaboración de quesos se encuentran indicados en el C.A.A., dependiendo de cada variedad de queso.
La leche a ser utilizada deberá ser higienizada por medios mecánicos adecuados y sometida a pasteurización o tratamiento térmico equivalente para asegurar fosfatasa residual negativa, (según lo indicado en los estandares de “The
Association Of Analytical Communities”), combinado o no con otros procesos físicos o biológicos que garanticen la inocuidad del producto (Código Alimentario Argentino, 2006).
2.4 Queso Pategrás argentino
El Queso Pategrás es un producto de mediana humedad, graso, elaborado con leche entera o leche estandarizada, acidificada por cultivo de bacterias lácticas, y coagulada por cuajo y/o enzimas específicas.
Este queso se caracteriza por ser de masa semi-cocida, moldeada, prensada, salada y madurada. Es de pasta compacta, firme, de consistencia elástica y puede presentar algunos ojos bien diseminados. El sabor característico es dulce con aroma suave, agradable y bien desarrollado. Presenta un color blanco-amarillento uniforme y una corteza lisa, de consistencia adecuada. Su forma característica es cilíndrica con caras paralelas y perfil convexo (Figura 1 y 2).
7 Figura 1: Queso Pategrás Argentino trozado
Figura 2: Queso Pategrás Argentino en horma de 4kg
Los rangos que estipula el Código Alimentario Argentino para los indicadores fisicoquímicos y sensoriales son amplios, la variabilidad de la calidad también lo es (Gauna, 2005).
En la Argentina, tanto la producción de leche como la de quesos han aumentado en los últimos años. Según las últimas cifras estadísticas aportadas por el Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca, la producción de leche en el año 2010 fue de 10.307 millones de litros y en 2012 llego a 11.333 millones de litros. En cuanto a la producción anual de quesos de pasta semidura fue en 2010 de 173.522 toneladas y en 2012 de 200.779 toneladas, indicando un aumento del 15,7%. En estas cifras se incluye la producción de queso Pategrás Argentino (Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca, 2013).
La fabricación de quesos es muy antigua y a lo largo de los años se ha ido modificando y refinando. Por muchos años se mantuvo la producción de manera artesanal, hasta la aplicación de las bases científicas que comenzaron a principios del siglo XX, permitiendo la producción de quesos a gran escala.
8 casos solo se diferencian en muy pocos aspectos y residen solamente en la forma o tipo de envasado (Varnam y Sutherlan, 1994).
Es por esto, que la tecnología de elaboración de quesos con ojos en nuestro país es uno de los desafíos al cual tanto los tecnólogos queseros, como los propietarios de las empresas lácteas, deben enfrentarse a diario. Surge así la necesidad de investigar y realizar pruebas con los procesos de estos tipos de quesos y así poder estandarizar una tecnología adecuada y poder tener en Argentina productos con características similares (Gauna, 2005).
2.5 Calidad de leche para la elaboración de quesos
Durante la elaboración y maduración de los quesos pueden ocurrir procesos que no son deseados. Cuando ocurre esto, trae consecuencias como aparición de defectos tanto en la masa como en la corteza, que le dan un aspecto negativo tanto en sabor, aroma y aspecto.
Es fundamental los cuidados en la elaboración, tanto en la calidad microbiológica como fisicoquímica de la leche, los insumos utilizados y la higiene en el proceso. Es importante evitar la presencia de sustancias que puedan inhibir el desarrollo de bacterias constitutivas de los fermentos lácticos, o las etapas de coagulado y desuerado. La presencia de todo tipo de antimicrobianos, que pueden llegar a la leche por el tratamiento de animales enfermos o por la limpieza de los equipos de ordeño, puede provocar la inhibición de los fermentos (Reinheimer y Zalazar, 2006).
En cuanto a la calidad de la leche utilizada en quesería, se estipulan límites que permiten obtener buenos resultados en los distintos tipos de quesos con ojos. Estos son:
9 - Recuento de células somáticas: menor a 200.000 células/ml
- Recuento de bacterias esporuladas menor a 100 esporas/litro - Ausencia de Listeriamonocytogenes en 25g
El desarrollo de bacterias psicrótrofas generará un aumento significativo de la proteólisis, provocando perdida de rendimiento y una mayor dificultad a la aptitud casearia de la leche (mayor estabilidad de la micela de caseína frente a la acción del coagulante).
La ausencia de sustancias inhibidoras es fundamental para el correcto funcionamiento de los fermentos utilizados y del resto de bacterias de la leche que cumplirán un rol fundamental durante la etapa de afinado del queso (flora secundaria).
Parámetros fisicoquímicos de la leche:
Desde el punto de vista físico-químico, la leche deberá presentar estos valores como:
Acidez: 15-18ºD pH: 6.75- 6.78
Proteína: 3,1- 3,4 % p/p
Materia grasa: mín. 3g / 100 cm3 Descenso crioscópico: máx. 0,512ºC Sólidos totales: mínimo 11% p/p
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2.6 Tecnología de fabricación
El proceso tecnológico de los quesos con ojos ha ido cambiando a lo largo de los años, y los especialistas y maestros queseros han ido eligiendo y diseñando las mejores tecnologías que se pueden aplicar para obtener productos de la mejor calidad y que al consumidor les sea atractivo para la compra. El proceso de fabricación del queso Pategrás Argentino podría resumirse en los siguientes pasos:
Tratamiento previo de la leche / Operaciones Preliminares Higienización y estandarización de la leche
Normalmente se utilizan equipos centrífugos que, además de realizar la higienización, permiten la estandarización o normalización de la materia grasa. Se realiza la estandarización de la materia grasa en función del tenor proteico de la leche. Se utiliza el rango de 0.90-0.92 como relación materia grasa/materia proteica. La variabilidad cuantitativa de la materia grasa incide sobre la aptitud al desuerado, el rendimiento y la calidad del producto; como así también sobre la aptitud de la coagulación. Del mismo modo, puede disminuir la velocidad de drenaje del suero (Gauna, 2005).
El Código Alimentario exige la pasteurización de la leche para quesos que tienen un proceso de maduración inferior a 60 días.
Aunque se cree que el queso hecho con leche no pasteurizada tiene mejor aroma y sabor, la mayoría de los fabricantes pasteurizan la leche para evitar el riesgo que puede incluir no pasteurizarla, debido a la calidad microbiológica con que llegan las leches de los tambos. La pasteurización debe ser suficiente para destruir las bacterias capaces de afectar la calidad del queso, como los coliformes, que causarían hinchazón y olor desagradable. El tratamiento generalmente utilizado es
11 por ello se utiliza la prueba de fosfatasa para comprobar si la leche fue correctamente pasteurizada. El resultado de la prueba debe ser negativo, ya que no debe existir actividad de esta enzima en la leche (Tetra Pack, 2003).
Aditivos
Los aditivos generalmente agregados a la leche en este tipo de tecnología pueden ser: sales para restablecer el equilibrio del calcio en la leche, sales inhibidoras para el control de determinados microorganismos, ácidos utilizados solos o como suplemento de ácido láctico y colorante.
Las sales de calcio presentes entre la fase soluble, la coloidal y del complejo de fosfocaseinato cálcico establecen un equilibrio muy delicado e influyen en el fenómeno de la coagulación. Cuando existe una alteración de este equilibrio por alguna manipulación como tratamiento térmico, enfriamiento, etc., se suele recurrir a la adición de sales cálcicas. La mejor forma de asegurar la distribución homogénea del calcio en la leche consiste en adicionarlo en forma disuelta. Las cantidades deben estar exactamente medidas ya que si se añade una cantidad excesiva se provoca la precipitación de las caseínas y, por el contrario, si se añade una cantidad insuficiente, la cuajada formada es menos flexible (Scott, 1991).
Los microorganismos capaces de formar esporas, cuando se encuentran en dicho estado, sobreviven a la pasteurización y pueden causar serios problemas durante el proceso de maduración. Un ejemplo de estos es el Clostridium tyrobutyricum,
que forma ácido butírico y grandes volúmenes de gas hidrógeno por fermentación del ácido láctico. Este gas destruye completamente la textura del queso, sin contar el hecho de que el ácido butírico tiene un olor desagradable. Un tratamiento más intenso podría reducir el riesgo de contaminación con estas esporas pero deterioraría las propiedades queseras (Tetra Pack, 2003).
12 nitrato sódico. La combinación de la sal y el nitrato en el queso evita el crecimiento de bacterias butíricas pero no influye sobre las bacterias lácteas (Scott, 1991). Sin embargo, tienen cierta incidencia en la inhibición de la flora propiónica deseada en el queso para la producción de dióxido de carbono que genera los ojos y también contamina las salmueras.
La lisozima es utilizada para evitar el crecimiento de clostridios en quesos curados, duros, y contribuye a evitar defectos en el aroma y estructurales como la hinchazón tardía. Está aprobado para su utilización en muchos países, incluida la Unión Europea donde se puede utilizar como un aditivo y debe ser etiquetada en el producto final. En leches con más de 500 esporas por litros, es necesario actuar para prevenir hinchazón tardía. Cuando los rodeos están alimentados con ensilados los peligros aumentan (Chr. Hansen, 2015).
Se aconseja no adicionar más de 25-30 gramos por 1000 litros de leche. Su principal objetivo es evitar la proliferación de clostridios (productores de gas) (Gauna, 2005).
13 para ello a las leches de invierno colorantes a base de carotenos. Estos no tienen influencia sobre el bouquet y el aroma (Scott, 1991).
El Código Alimentario Argentino permite el agregado de colorantes, la concentración depende del mismo y del gusto del fabricante.
Starter
Una vez que la leche sale del pasteurizador ya higienizada y estandarizada, se enfría a unos 30°C (aproximadamente) lo que va a inducir el crecimiento del starter después de la siembra. También se le agregan los aditivos mencionados anteriormente según la elección del maestro quesero.
Los starters se utilizan principalmente para transformar la lactosa en ácido láctico. Este ácido reduce el pH del medio facilitando toda la serie de reacciones que tienen lugar durante la elaboración del queso. En segundo lugar, las enzimas de los starters bacterianos vivos o muertos provocan la degradación de los diversos componentes de la leche permitiendo la producción de precursores de toda una serie de sustancias que son las responsables de la textura, el sabor y el aroma del queso.
Las tres actividades más importantes de los starters bacterianos son las siguientes:
Glicólisis: es la transformación de la lactosa en ácido láctico. Esta acidificación interviene como factor de coagulación de la leche y de la sinéresis de la cuajada. Proteólisis: consiste en la degradación de las cadenas proteicas en sustancias más sencillas como peptonas, péptidos, aminoácidos, etc.
14 Un starter puede estar constituido por el cultivo de una única cepa bacteriana o por dos, tres, o más tipos de bacterias. La elección del cultivo en cuestión depende de la variedad de queso a elaborar. El starter se elige de acuerdo con la actividad que de él se espera (Scott, 1991).
Para el caso de los quesos como Pategrás los fermentos utilizados son en un alto porcentaje termófilos. Principalmente son mezclas de Streptococcus thermophilus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus helveticus que se adaptan perfectamente a la tecnología utilizada (temperaturas, pH). También existe la posibilidad de adicionar bacterias mesófilas homofermentativas y fermentadoras de citrato, con el objetivo de enriquecer la carga enzimática que participará en la proteólisis secundaria y fina, y también contribuirán a la producción de dióxido de carbono necesaria para la formación de ojos (Lactobacillus lactis subespecie diacetylactis) y a la reducción de azúcares residuales.
La producción de gas (dióxido de carbono) es fundamental en este tipo de tecnología. Esta comienza cuando el pH llega a 5.40-5.30. Es necesario un medio ácido para la biosíntesis de diacetilo por parte de las bacterias lácticas. La producción de este es óptima a 21ºC. Es importante enfriar el producto por debajo de los 7ºC para reducir la actividad de la diacetilo reductasa.
Las bacterias acido lácticas que no forman parte del starter y las bacterias fermentadoras de citratos, comenzarán a producir gas durante la primera etapa del afinado. Esta etapa se desarrollará a baja temperatura y por este motivo la fase acuosa del queso no se verá saturada, de este modo no podremos visualizar la apertura de la masa hasta que los quesos sean colocados en la cámara caliente. Los fermentos propiónicos utilizados son generalmente de uso directo en tina, están compuestos en su mayoría por Propionibacterium shermanii y
15 El fermento base utilizado, tiene como función producir la hidrolisis de la lactosa y fermentar los azucares que la componen dando lugar a la formación de ácido láctico. A partir de este se formará lactato de calcio, el cual es utilizado por las bacterias propiónicas para producir: ácido propiónico, ácido acético, dióxido de carbono y agua. El dióxido de carbono es el responsable de la formación de ojos durante la maduración del queso.
Los tipos de ojos que se desean en este tipo de tecnología, se forman a través de la fermentación del lactato a propionato, acetato y anhídrido carbónico que llevan a cabo las bacterias propiónicas y que son característicos de este tipo de quesos. La ausencia de estos ojos en muchos casos, puede ser debida a distintos problemas durante la elaboración. Uno de los más comunes es la poca disponibilidad de lactato, que se encuentra asociada a la utilización de Streptococcus Thermophillus como fermento primario, que no posee la capacidad de fermentar la galactosa a lactato (Reinheimer y Zalazar, 2006).
La dosis del fermento es variable y va desde 2 a 8 gramos por 1000 litros de leche. Hay que controlar dos parámetros fundamentales: el pH del queso al ingresar a salmuera, que no debe ser inferior a 5.20 (ideal 5.20-5.25); y las temperaturas de maduración (fundamental). Cuando el queso pasa a cámara caliente, está este en una temperatura de 16-22ºC, siendo el rango óptimo de 20-22ºC (Gauna, 2005).
En la preparación de los microorganismos para agregarlos a la tina, se utiliza un proceso llamado premaduración de la leche. Este consiste en dejar actuar a los starters para recuperar características fisicoquímicas y microbiológicas que fueron anteriormente anuladas por la refrigeración de la leche (Reinheimer, 1994).
Coagulante
16 Según las experiencias realizadas en las plantas pilotos del Instituto de Tecnología Industrial (INTI), se recomienda utilizar para la producción de quesos con ojos: cuajo animal de alto porcentaje de quimosina, por ejemplo, mayor al 75% de quimosina bovina; o coagulante microbiano termolábil; o quimosina producida por recombinación genética.
En la etapa de coagulación el maestro quesero deberá poner su máxima atención para determinar el punto de aparición de los primeros flóculos, lo cual indica que al menos un 80 % de la k-caseína ha sido hidrolizada y está casi culminando la fase enzimática de la coagulación. A partir de este momento se dará lugar a las fases químicas de agregación que permitirán la formación del gel enzimático. El maestro quesero deberá considerar el tiempo en que se produce el punto de floculación (en minutos), como el 60-70% del tiempo total de coagulación, el restante 40-30% será el tiempo de endurecimiento de la cuajada, esta relación será conservada independientemente del tipo de cuajo o coagulante utilizado (Gauna, 2005).
Corte y desuerado
Para determinar el momento en que se pueda comenzar a cortar la cuajada, los queseros generalmente introducen en ella su mano o una varilla para provocar un corte. Cuando se obtiene un corte limpio y con suero de color verdoso indican que ha llegado el momento adecuado para el corte. Si lo que se obtiene no es limpio sino irregular y si el suero es de color blanquecino, el coágulo es todavía demasiado blando.
17 Cocción y lavado de masa o deslactosado.
La cocción de la cuajada provoca la contracción de la matriz proteica con siguiente eliminación de una nueva fracción de suero. El incremento de la temperatura en la cuajada acelera el metabolismo de las bacterias, y con esto aumenta la producción de ácido láctico, el pH desciende, y esta acidez facilita la retracción de las partículas lo que provoca una nueva expulsión de suero (Scott, 1991).
El lavado de masa se realiza para favorecer la eliminación de la lactosa de la cuajada. Esta operación regulará el pH final de la misma, evitando valores bajos que pueden provocar efectos negativos en las características de la masa.
Una vez que se consigue la acidez y firmeza deseadas en la cuajada, se elimina el suero residual de la cuajada de distintas maneras. Una manera es separar directamente de la tina de cuajado, cuando se trabaja con tinas abiertas operadas manualmente. Luego del drenado del suero se realiza el moldeado. Otra forma de drenar el suero es mediante bombeo de la mezcla cuajada/suero a través de un escurridor vibratorio rotatorio, donde los granos se separan de la cuajada y se descargan directamente en los moldes (Tetra Pack, 2003).
Prensado
Después de haber sido moldeada o dispuesta en moldes, la cuajada se somete a un prensado final, que tiene cuatro objetivos: ayudar a que se produzca la expulsión final del suero; conseguir una determinada textura; darle forma al queso y proporcionarle una corteza que tendrá un largo periodo de maduración. La velocidad del presando y la presión que se le podrá aplicar va a estar determinada por el tipo particular de queso (Tetra Pack, 2003).
Salado
18 pretenden concentraciones superiores. Con esta etapa se detiene la acidificación (Scott, 1991).
Maduración
Una vez que se termina la etapa de salado sufren una serie de procesos de naturaleza microbiológica, bioquímica y física. Estos cambios afectan tanto a la lactosa, como a las proteínas y la grasa, y constituye un ciclo de maduración que varía ampliamente entre los quesos duros, semiduros, y blandos. En esta etapa se deben respetar los tiempos, temperaturas, humedades y demás factores de la maduración
19
2.7. Diagrama de flujo de elaboración de queso Pategrás
Figura 3- Flujograma del proceso de elaboración de queso Pategrás según Gauna (2005).
Recepción y análisis de la
leche
Estandarización y pasteurización
Maduración de fermentos a Tº de coagulación Starter y fermento proniónico Coagulación (32ºC) Coagulante Corte y lirado Extracción del suero Lavado de masa y cocción
Secado Descarga -prensado Moldeo Prensado y volteos Desmolde Salado Maduración Acondicionamiento de la leche
Cloruro cálcico y colorante
Recortes
20 3. MATERIALES Y MÉTODOS
El presente trabajo se llevó a cabo en el periodo mayo-julio. Se realizó en una fábrica de productos lácteos de la ciudad de Castelli, que se encuentra localizada al sudeste de la Provincia de Buenos Aires. Está ubicada en una zona con predominio de tambos bovinos y con implantación de fábricas productoras de alimentos lácteos. La planta elabora quesos de pasta dura, semidura y blanda, ricota y dulce de leche. Procesa alrededor de 50.000 litros de leche/día en la época de mayor producción (invierno) y en verano alrededor de 35.000 litros de leche/día. Los productos elaborados se comercializan principalmente en la zona de Mar del Plata y Buenos Aires.
Se analizaron 8 elaboraciones, que equivalen a la producción de 8 tinas de 1.000 litros de leche. De cada tina se muestrearon 4 hormas de aproximadamente 4kg de queso Pategrás. En cada elaboración se introdujeron diferentes variantes del proceso tecnológico básico utilizado en la fábrica. Las variables analizadas fueron: marca del fermento utilizado, tiempo de maduración, cantidad de agua agregada para el lavado de la masa y tiempo de cocción de la masa.
3.1 Caracterización de la producción clásica de queso Pategrás en fábrica
La leche se almacenó en silos a 5-6°C y se le realizaron controles de presencia de inhibidores, composición porcentual (materia grasa, proteína y sólidos no grasos) crioscopía y densidad.
21
Starter: La fábrica utiliza generalmente tanto starter primario como secundario (para producción de ácido propiónico) de la marca comercial “El Maestro Quesero”. Se realizó la siembra al inicio del llenado de la tina y una vez que finalizó el llenado se controló la temperatura óptima de coagulación de la leche (32ºC).
Coagulación y tratamiento de la cuajada: Luego se agregaron 80 mililitros de cuajo animal, 75% quimosina bovina; se agitó unos segundos para que se distribuya homogéneamente en toda la tina y se hizo reposar la leche. El quesero controló la cuajada y cuando consideró que estaba lo suficientemente firme comenzó a cortarla con la lira y al finalizar el lirado comenzó la agitación.
Luego se realizó el lavado de la masa que consistió en la extracción de un porcentaje de suero (aproximadamente 30 %) para lo cual se agregó una cantidad de 150 litros de agua aproximadamente. Se midió la acidez por el método titulación, antes y después de agregar el agua. Continuó la agitación y se realizó la cocción, para lo cual se elevó la temperatura de 32ºC a 42ºC. Se calcula que debe aumentar 1ºC cada 2 minutos aproximadamente para una cocción adecuada. Una vez que se llegó a esta temperatura se dejó secar la masa, alrededor de unos 20-25 minutos.
Moldeo, prensado, salado y maduración: Se colgó en tela suiza. Allí también se dejó reposar durante 15-20 minutos. Se cortó la masa colocándola en moldes de 4 kg y se midió el pH. Se prensó, se volteó dos veces y se controló el pH cada media hora aproximadamente hasta que llegó a un pH de 5.40-5.65. Se estacionó en cámara hasta el día siguiente que se llevó a salmuera donde permanecieron un día por kg de queso aproximadamente.
22 realizó un análisis de apariencia general a los quesos por si presentaban rajaduras, deformaciones, manchas, etc.
3.2 Variaciones en el proceso tradicional de queso Pategrás
En este ensayo realizado en la planta se llevaron a cabo 8 procesos de elaboración, a partir de los cuales se obtuvieron 32 muestras de queso (4 de cada elaboración).
En la Tabla 1 se detallan las características del proceso tradicional y las modificaciones que se realizaron en cada proceso:
Tabla 1. Características tecnológicas de diferentes procesos de elaboración
de queso Pategrás
Fermento primario
Fermento secundario
Tiempo de pre maduración
Lavado de masa
Temperatura de cocción
Proceso tradicional
Cultivo comercial
3. (ST y LH)
Propionibacterium
de cultivo comercial
3
12 minutos 150 litros 42ºC
Proceso 1 Cultivo comercial 1 (ST, LH, LL y
LB)
Propionibacterium
de cultivo comercial
3
12 minutos 200 litros 42ºC
Proceso 2 Cultivo comercial 1 (ST, LH, LL y
LB)
Propionibacterium
de cultivo comercial
3
30 minutos 300 litros 45ºC
Proceso 3 Cultivo comercial 2 (ST y LH)
Propionibacterium
incluido en el
cultivo comercial 2
12 minutos 200 litros 42ºC
Proceso 4 Cultivo comercial 3 (ST y LH)
Propionibacterium
de cultivo comercial
3
12 minutos 150 litros 42ºC
Proceso 5 Cultivo comercial 4 (TCC-20,
CHN-22)
Propiónico de
cultivo comercial 4
23
Proceso 6 Cultivo comercial 4 (TCC-20 y
CHN-22)
Propiónico de
cultivo comercial 4
15 minutos 150 litros 40ºC
Proceso 7 Cultivo comercial 4 (STB-01)
Propiónico de
cultivo comercial 4
y de cultivo
comercial 3
12 minutos 150 litros 44ºC
Proceso 8 Cultivo comercial 4 (STB-01)
Propiónico de
cultivo comercial 4
y de cultivo
comercial 3
45 minutos 150 litros 42ºC
ST: Streptococcus Thermophilus, LH: Lactobacillus Helveticus, LL: Lactobacillus Lactis, LB: Lactobacillus Bulgaricus, PS-4: Propionibacterium freudenreichii subsp. Shermanii, TCC-20: Cultivos termófilos, CHN-22:
Lactococcus lactis subsp. Cremoris, Leuconostoc, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetylactis, Lactococcus lactis subsp. Lactis. Cultivos mesófilos, STB-01:Streptococcus Thermophillus.
3.3 Variables analizadas en cada proceso
Proceso 1
En el proceso 1 se modificó el starter primario, ya que se utilizó una dosis de p100 formado por Streptococcus Thermophilus, Lactobacillus Helveticus, Lactobacillus Lactis, Lactobacillus Bulgaricus de una marca comercial diferente a la utilizada habitualmente. La otra variable modificada fue el volumen de agua utilizado en el lavado de la masa (20%).
Proceso 2
En el proceso 2, en comparación con el proceso tradicional se utilizó un starter primario de marca diferente, se aumentó en 18 minutos el tiempo de premaduración, se aumentó el porcentaje de agua de lavado (30%) y se aumentó la temperatura de cocción en 3°.
Proceso 3
24 Proceso 4
En el proceso 4 se utilizó la misma marca de fermento que habitualmente se utiliza en la fábrica pero se dobló la cantidad de fermento secundario, controlando las condiciones, para poder comparar luego los quesos juntos.
Proceso 5
En el proceso 5, para comparar con el proceso tradicional, se utilizó una tecnología de fermentos diferente, indicada por el fabricante del cultivo comercial 4. Se elaboró con 50 unidades de cultivos termófilos, 50 unidades de cultivos mesófilos y 1 unidad de fermento propiónico. También se aumentó el tiempo de premaduración unos 7 minutos y se aumentó la temperatura de cocción 1,5ºC. Proceso 6
En este proceso se variaron nuevamente los fermentos utilizando la tecnología del fabricante del cultivo comercial 4. Se elaboró con 50 unidades de cultivos termófilos, 25 unidades de cultivos mesófilos y 1 unidad de fermento propiónico. En comparación con el proceso tradicional, se aumento unos 3 minutos el tiempo de premaduración, la cantidad de agua de lavado de masa fue de un 20% y en la cocción se bajó dos grados la temperatura.
Proceso 7
Para este proceso, se utilizaron 10 unidades de fermentos termófilos y como starter secundario, ½ unidad de fermento propiónico y lo mismo de otra marca para aumentar la proporción. También se varió la temperatura de cocción aumentándola 2ºC.
Proceso 8
25 de premaduración en comparación con el proceso tradicional fue mayor, 45 minutos, por ser en una tina de 3500 litros, y se varió la temperatura a 40ºC.
3.4 Parámetros evaluados en las muestras de quesos
Se tomaron 4 hormas por cada proceso de elaboración y se procedió a realizar la evaluación sensorial, que fue realizada por el jefe de producción de la fábrica, quién cuenta con experiencia en el tema.
Apariencia exterior
Los descriptores fueron la forma del queso, observando que tuvieran un perfil convexo y caras paralelas, sin deformaciones producidas por el moldeo; la corteza/superficie, que debe ser lisa, de consistencia adecuada, sin grietas y de color uniforme.
Apariencia interior
26 4. RESULTADOS Y DISCUCIÓN
4.1 Elaboración de quesos
4.1.1 Resultados de la composición de la leche
El primer paso de la elaboración fue hacer un análisis de la composición de la leche cruda. A partir de esto, se evaluó el porcentaje de grasa y proteína para estandarizar la leche a la relación recomendada para este tipo de tecnologías. Los resultados se exponen en la siguiente tabla.
Tabla 1-Composición de la leche utilizada para la elaboración de queso Pategrás
Grasa % Proteína % Relación % Proceso 1 2.70 3.47 0.78
Proceso 2 3.07 3.46 0.89
Proceso 3 2.74 3.40 0.80
Proceso 4 2.76 3.46 0.79
Proceso 5 2.90 3.33 0.87
Proceso 6 2.90 3.33 0.87
Proceso 7 3.25 3.52 0.92
Proceso 8 3.25 3.52 0.92
27 4.1.2. Evolución del pH durante el proceso
En cada proceso se realizaron mediciones de pH en los distintos estadios de la producción. En la siguiente tabla se presentan los resultados de cada uno.
Tabla 2- Evolución del pH en relación a los starter primarios utilizados en los
diferentes procesos de elaboración
Fermento pH leche pH entrada prensa
pH al volteo pH salida de prensa Proceso 1 ST., LH, LL., y LB. Dosis:
p100 y Propionibacterium 6.60 6.48 6.38 5.65
Proceso 2 ST., LH, LL., y LB. Dosis:
p100 y propionibacterium 6.60 6.46 6.36 5.45
Proceso 3 ST y LH 6.50 6.46 6.41 5.65
Proceso 4 ST. y LH. 6.44 6.35 6.19 5.44
Proceso 5 Dosis: TCC-20 50 unidades, CHN-22: 50 unidades y PS-4
1 unidad. 6.60 6.27 5.75 5.45
Proceso 6 Dosis: TCC-20 50 unidades, CHN-22: 50 unidades y PS-4
1 unidad. 6.60 6.43 6.08 5.75
Proceso 7 Dosis: STB-01 10 unidades,
½ unidad de PS-3 y
Propionibacterium. 6.60 6.38 5.99 5.65
Proceso 8 Dosis: STB-01 10 unidades,
½ unidad de PS-3 y
Propionibacterium. 6.60 6.37 6.25 5.65
28 descenso de pH progresivo y fueron llevados a oreo y salazón al alcanzar el mismo valor de pH estipulado para esta variedad (pH: 5.40-5.65).
4.1.3 Tiempos registrados en diferentes etapas del proceso
Durante el proceso de producción, se realizaron distintos controles que se volcaron en las planillas de registro. En la tabla 3 se muestran los resultados más significativos, que podrían influir en la calidad del producto terminado.
Tabla 3- Tiempos del proceso
Proceso
Tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 Hora de inicio 11.20hs 11.30hs 11.35hs 10.20hs 11.25hs 11.20hs 12.15hs 13.15hs
Tiempo de premaduración (mín) 12 30 12 15 20 15 12 45
Tiempo al 1º corte (mín) 28 19 18 38 37 38 40 16
Tiempo al 2do corte (mín) 13 21 9 8 15 7 11 -
Tiempo de secado (mín) 10 20 20 28 42 25 50 -
Tiempo de reposo en suero (mín)
20 23 25 50 25 30 10 20
Tiempo de colgado (mín) 25 20 20 10 20 20 25 10
Tiempo total al moldeado (mín) 198 190 135 125 197 167 175 135
Tiempo de cámara en frío (min) 21 días 21 días 21 días 19 días 19 días 19 días 21 días 21 días
Tiempo de cámara de calor (min)
35 días 35 días 35 días 27 días 38 días 38 días 30 días 30 días
*mín: minutos
20-29 30 minutos. Por otro lado, los procesos 4, 5, 6 y 7 con valores de 37 a 40 minutos, excedieron en forma considerable el tiempo de primer corte de la masa.
El tiempo estipulado para el segundo corte es de 5-10 minutos. El que menor tiempo demoró en llegar fue el proceso 6, con un valor de 7 minutos, quedando en conjunto con los demás procesos dentro del tiempo adecuado, excepto por el proceso 2, que fue el que reflejo el mayor tiempo, siendo 21 minutos y excediendo el valor deseado.
En cuanto al tiempo que llevaron hasta el moldeado, se observa que los procesos 3, 4 y 8 fueron los que menos tiempo demoraron, en valores de 125-135 minutos. En diferencia con los demás procesos, que llevaron desde 175 a 190 minutos hasta el moldeo.
Los tiempos de secado, reposo en suero y colgado variaron en muchos casos, ya que dependían de la producción de la fábrica, sus tiempos y la disponibilidad de personal para realizar las etapas de cada tina de producción.
Los tiempos de maduración en cámara de frio y caliente, se realizaron a partir de lo habitualmente empleado en la empresa, madurando con un mínimo de 45 días los quesos (indicado por la tecnología) y un máximo de 60 días. La variación entre la cámara de frío y caliente es lo que recomienda la tecnología, dejando al menos 10-11 días en cámara fría, y luego terminar la maduración en cámara caliente para que se realice la fermentación propiónica y la producción de ojos en los quesos.
4.2 Producto final
4.2.1. Análisis sensorial
30
Tabla 4-Resultados de la evaluación sensorial.
Quesos Aspecto de corteza
Características de la masa
Formación de ojos Sabor Flavor
Proc. 1 Lisa, consistencia
adecuada.
Elástica, buena
distribución del color.
Demasiado abundante,
fermentación excesiva.
Amargo Con gusto amargo,
no tiene olor
característico.
Proc. 2 Lisa, consistencia
adecuada.
Elástica, buena
distribución del color.
Demasiado abundante,
fermentación excesiva.
Amargo Con gusto amargo,
no tiene olor
característico.
Proc. 3 Lisa, consistencia
adecuada.
Falta de humedad en
la masa, poco
elástica.
Fermentaciones
indeseadas, y excesivas,
dieron formación a ojos
no característicos.
Sabor
amargo.
No tiene su flavor
característico.
Persistencia de gusto
amargo en la boca.
Olor no
característico.
Proc. 4 Lisa, consistencia
adecuada.
Buena elasticidad. Crecimiento excesivo de
ojos, se formó un nido de
ojos.
Sabor fuerte,
un poco
amargo.
Flavor característico.
Proc. 5 Lisa, consistencia
adecuada.
Masa característica,
buena flexibilidad.
No se observa desarrollo
de flora propiónica, ojos de
heteromermentantes solo
de la leche.
Buen sabor Flavor característico.
Proc.6 Lisa, consistencia
adecuada.
Masa muy abierta,
con mayor humedad.
Exceso de ojos de mayor
diámetro.
Buen sabor,
con diferencia
debido a
distinta flora.
Flavor característico
Proc. 7 Lisa, consistencia
adecuada.
Flexible, homogénea,
bien distribuida la sal.
Muchos ojos, algunos de
origen propiónico, otros
no.
Buen sabor,
suave como
es esperado.
Flavor característico
con buen aroma.
Proc. 8 Lisa, consistencia
adecuada.
Flexible, buena
elasticidad y
homogeneidad al
corte. Un poco seca,
no deseado.
Buen tamaño, buena
cantidad, brillosos y
uniformemente
distribuidos.
Muy bueno,
suave como
es esperando.
31 En el proceso 3 (figura 4), el único parámetro adecuado fue el aspecto de la corteza. El sabor amargo se le puede atribuir al uso de una marca de fermentos diferente a la tradicional de la empresa, que combina varias cepas de microorganismos, lo cual también pudo provocar la formación excesiva de ojos. Al variar la cantidad de agua para el lavado de la masa puede haber afectado también a la acidificación y el crecimiento de los microorganismos. A su vez, el tiempo transcurrido al corte fue de 18 minutos, que es menor que el estipulado (20-30 minutos). Esto provocó que el desuerado haya sido más rápido y como resultado le faltara humedad a la masa.
Figura 4: Queso obtenido en proceso 3
32
Figura 5: Queso obtenido en proceso 1 Figura 6: Queso obtenido en proceso 2
En el proceso 4 (figura 7), se observó que varios de los aspectos, como la corteza, la masa y el flavor fueron favorables. Se obtuvo un exceso de ojos, que se concluyó que fue por la doble dosis de fermento propiónico que se utilizó en la elaboración. Y el sabor amargo obtenido puede deberse a compuestos como péptidos de bajo peso molecular que se originan durante la maduración, que algunas veces se manifiestan y otras veces no.
Figura 7: Queso obtenido en proceso 4
33 Figura 8: Queso obtenido en proceso 5
En el proceso 6 (figura 9), se obtuvo muy buen resultado en la corteza, tanto como en el sabor y el flavor, que fueron los esperados por el predominio de flora mesófila. En cuanto a la masa, se observó muy abierta y con mucha humedad; y se formaron ojos de tamaño mayor al diámetro deseado. Esto puede deberse tanto a la disminución de 2ºC en la temperatura de cocción que se eligió como variación en el proceso, como también a ciertos parámetros en la elaboración que no fueron los esperados. Por un lado, el tiempo al primer corte fue de 38 minutos, mayor al adecuado (20-30 minutos), lo que ocasionó que el desuerado no fuera el correcto y por otro, verse afectado por el pH al que se llevó a oreó, que fue mayor al estipulado. También la ocasional incorporación de aire en el pre-prensado o prensado insuficiente haya causado efectos en estos aspectos del queso.
34 En el proceso 7 (figura 10), se pueden observar algunos ojos que no son de origen propiónico. Esto puede deberse a que algunas bacterias de la leche se vieron favorecidas en su crecimiento en la maduración, además de ciertos parámetros dados en el proceso, como el tiempo al primer corte, de 40 minutos, elevado en comparación con el que se esperaba. Pero, por otro lado, el descenso de pH durante el prensado fue el correcto.
Con este proceso, se obtuvo un buen queso en general, una muy buena masa y un sabor y flavor característico. Se concluyó que los fermentos utilizados trabajan de forma correcta en esta tecnología, y se observó que variando la temperatura de cocción a 44ºC no se vieron resultados negativos en la masa, ni en la actividad de los fermentos.
Figura 10: Queso obtenido en proceso 7
36 5. CONCLUSIÓN
A partir de los resultados obtenidos, se puede concluir que para optimizar la tecnología de elaboración de queso Pategras sin modificar las características del producto, debería modificarse el proceso tradicional y utilizar 40 unidades de
Streptococcus thermophillus (STB-01) y la combinación de Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii (PS-4) de la marca comercial número 4 y el fermento propionico de la marca comercial número 3, con un período de pre-maduración de 45 minutos y respetando una temperatura de cocción de 40ºC.
Esta nueva alternativa propone una opción ventajosa para la empresa que permite obtener quesos de calidad higiénico - sanitaria y atributos sensoriales adecuados, producidos por un método estandarizado, y con características como la apariencia, textura, formación de ojos, sabor y flavor correspondientes.
37 6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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