Cultivos starters para quesos en general
Contenidos
•Historia y evolución del queso. •Evolución de la flora microbiana y los cultivos starters. •Características del uso normal de microorganismos en quesos. •Influencia general de estos cultivos en los quesos (acidificación, sinéresis, flavor, formación de ojos). •Influencia general del cuajo en el queso
Información acerca del disertante
• Experiencia en elaboración de quesos (duros, semiduros, azules, frescos, blandos) en DK y USA. • Experiencia en Elaboración de manteca en DK. • Experiencia en producción de yogur y leche fermentada en DK. • M Sc en tecnología Láctea de la Royal Agricultural University Cph (1982). • Gerente de ventas y aplicación en Wisby (82-87). • Gerente part time de desarrollo de productos en Høng/Arla (84-87). • Asistente Director gerente de Wisby (87-90). • Director de la gerencia de Wisby –Área técnica incl. R&D, producción, QA+QC, aplicación y
ventas (91-98) • Gerente global de negocios Danisco (99-01) • Dev. Man. negocios Clerici-Sacco (91-) • Experiencias paralelas, junto con cursos de gerencia etc: • Disertante de la Royal Agricultural University Cph.,Danisch Dariy school etc., About cultures etc. • Disertante de la Gastronomic University (Slow Food) en microbiología aplicada. • Científico consultor de Swiss cheese Association USA • Co-fundador y miembro del directorio de EFFCA • Miembro del directorio de Labip
Historia del queso y su microflora
• Hallazgos arqueológicos demuestran que el queso ha surgido hace 5.000 años (o quizás 8.000 años)
• El primer queso fue leche cuajada en el estómago de animales jóvenes que se mataron sin estresarlos – una manera de hacer que el animal posea mayor cantidad de nutrientes y proteínas del sistema inmune.
• Luego, utilizando diferentes maneras de preservación natural (pH, aW, sales, etc) permitieron que el queso evolucione a lo largo del tiempo y que se difunda por el comercio de los Vikingos, de los Romanos, etc.
• El comienzo de la elaboración de queso controlada de nuestros tiempos comienza con los monjes Cristianos y fueron comercializados por los Crusades.
• El cultivo starter fue siempre la flora de la leche, mayoritariamente de la ubre (contaminada con heces, esta flora proviene de las plantas que consumían los animales) además puede obtenerse cultivo láctico a partir de las herramientas microbiológicas. Incluso hoy en día pueden aislarse LAB típicas a partir de las plantas!
• Desde mediados de 1800 el uso de fermento madre está descripto para la elaboración de manteca y queso, el uso de manteca de leche para inocular nueva crema para elaborar manteca, el uso de suero para inocular leche para queso, etc. Todavía utilizamos tradicionalmente los cultivos DL mesófilos indefinidos.
• La modernización en el uso de cultivos starters provenientes de quesos se produjo hacia finales de 1800 con los descubrimientos de Pasteur, Chr.Emil Hansen, Storch, Orla Jensen y muchos otros buenos científicos que surgieron después de ellos.
Evolución de la flora del queso Dependiente del sustrato
• Azúcar de la leche = Lactosa (4,7%) es el principal carbohidrato fermentable y, como la mayoría de las LAB pueden fermentarlo, aún cuando son aisladas de las plantas, es natural que dominen si la temperatura es la óptima para su crecimiento ya que pueden bajar el pH relativamente rápido.
• Citrato (0,2) es la segunda fuente de carbohidrato más importante, muchas LAB pueden fermentarlo y esto genera ventajas energéticas.
• MPN, se considera que el contenido de MPN es sólo aprox. del 0,3% pero es suficiente para dar mayor crecimiento a las prt- LAB.
• Proteínas = generalmente las LAB no son fuertemente proteolíticas pero muchas son prt+ y pueden crecer bien en leche, aún cuando se aislan a partir de plantas, y coexisten las cepas de prt- junto con las prt+.
• Los minerales están generalmente en concentraciones suficientemente altas como para permitir un buen crecimiento de la mayoría de las LAB (Leuconostoc puede requerir extra Mn.)
Evolución de la flora Parámetros intrínsecos y extrínsecos
• Temperatura/Restricción de temperatura en producción, maduración y almacenamiento.
• pH/ restricción de pH, (pH 4,5-5,3 en la mayoría de los quesos frescos, queso blanco >6)
• Actividad de agua (aW) y humedad (0,99-094, el queso normalmente no posee menor a 0,9 aW), muchos M.O. no crecen pero pueden sobrevivir a baja aW por mucho tiempo.
• Contenido de NaCl (1-7% en agua, ningún queso normal tendrá por encima de 15% en la fase acuosa)
• Concentración de gas (potencial redox, eH, contenido de oxígeno, contenido de CO2, etc.)
Todos estos parámetros y la secuencia de obstáculos son los determinantes de los mo que van a dominar en el producto. Estos son los parámetros tradicionales de la tecnología de quesos típicos. Hoy en día debemos tratar de hacer quesos más blandos, con menos contenido de sal, menos ácidos, etc.
Temperatura de crecimiento Para diferentes tipos de MO
Temperatura (°C)
Mínima
Óptima
Bacterias Ácido Lácticas (5-) 10-15
Listeria
2°C
Micrococci/Staphylococci 4-12
Brevibacteria
4-15
Levaduras Geotrichum Mohos
4-8 4-8 2-12
Penicillium camemberti 6-10
Penicillium roqueforti
2-6
(20-) 30-45 30-40 25-35
20-30
20-30 25-30 15-35
20-25
20-25
Temperatura/Tipo de queso Diferencias entre LAB Mesófilas y Termófilas
Mesófilas (0pt. 31+/-3°C)
No cocido
Masa lavada en caliente
(18-34°C)
(a 38+/-5°C)
Queso fresco Queso crema Camembert Feta Roquefort Stilton etc.
Cheddar Gouda Havarti Samsoe Tybo/Fynbo/Barra Pategrás/Leerdam
pH 4,6+/-0,2
pH 5,2+/-0,2
Lactococcus lactis/cremoris/diacetylactis
Leuconostoc
Aveces algunos St.thermophilus
Mesophilic Lb. (- paracasei, curvatus,
rhamnosus, plantarum etc.)
Para flavor también puede adicionarse Lb.helveticus.
Termófilas (Opt. 40+/-3°C)
Sin lavar en caliente Cocidos
(30-42°C)
(a 50+/-7°C)
Crescenza Brie estabilizado Talleggio Gorgonzola Mozzarella Italico/Port Salut Cuartirolo /Cremoso
Grana/Reggianito Emmental etc. Greyerzer
Baja humedad M.
pH 4,7-5,2
pH 5,2+/-0,2
St.thermophilus, thermophilic Lb. ( - delbrueckii ssp.bulgaricus/lactis y helveticus)
Florasecunadaria/NSLAB, Lb. rhamnosus, Pediococcus, etc.
pH al que pueden crecer diferentes MO
MO
E.coli, Salmonelli a.o. Enterobacteria. Listeria. Micrococci/Staph. Brevibacteria
Lactococcus Leuconostoc Lactobacilli
Min. pH / optimo 4-4,5 / 6-7
4,5-5 / 5,7-7 4,5-5 / 5,5-6,5 5,6-5,8 / 6-7 4,2-4,5 / 5,5-6,5
3-3,7 / 5-5,7
Max. pH 8-9
7-8 6,5-8 8-9 7-8
7-7,5
St.thermophilus
4-4,5 / 5,7-6,5
7-8
Pediococci
3,5-4 / 5,2-6,5
7-8
Levaduras Geotrichum Hongos Penicillium
App.1,5 / 4,5-7 4-4,6 / 5,5-7 1-2 / 5-7 3-4 / 5-7
8-9 8-9 10-11 9-10
aW y concentración de NaCl. min. aW apropiado para crecimiento de MO
aW 0.99 0,98 0,96
0,94 0,92 0,90
0,88 0,86 0,80
0,65 0,60-0,62
NaCl en agua % p/v 1,7 3,5 7
10 13 16
19 22 30
Grupo de MO Todos los MO pueden crecer bien St.thermophilus; Lb.bulg. (Lc.cremoris 0,97) Mayoría de las LAB (opt. 0,97-1) incl. Lc.lactis &Lb.helveticus Mayoría de bacterias patógenas LAB resistentes a sales y Listeria La mayoría de las bacterias alteradoras incl. Listeria, Brevibacteria Geotrichum (opt. 0,95-1) P.camemberti (opt. 0,93-0,98) La mayoría de las levaduras Staph. aureus & S.equorum etc. para queso La mayoría de los mohos, Bacterias Halomonas P.roqueforti (min. 0,83, óptimo 0,88 y por encima) Moho Xerofílicos Levaduras Osmofílicas
Características de las LAB/Bf más utilizadas.
Cultivo
Temperatura óptima, pH mín. en leche etc.
Morfología
T min Opt. Max pH min Ferm. Lactato Citrato
+/-3°C +/-2 +/-3 +/-0,1 Lact.
T St.th. Biplococos o cocos 15
39 50 4,0 prt+ Homo L+
-
en cadenas
4,7 prt+
T Ec.fae Cocos
15
37 55 variable Homo L+
-
T Lb.helv Bacilos
13
37 48 3,3
homo DL
-
T Lb.del Bacilos bulg/lact
15
41 53 3,6
homo D -
-
T Lb.fer Bacilos
13
40 50 3,8
hetero DL
+/-
T Lb.acid Bacilos
20
38 45 3,8
homo DL
-
T Lb.rha Bacilos
12
37 45 4,0
fac. het L+
+
T Bf.lact Bacilos bífidos
20
37 45 4,7
homo L+ y
-
acético
M Lb.cas Bacilos
10
34 40 4,0
fac.het L+
+/-
M Lb.pla Bacilos
12
37 42 variable fac.het DL
-
M Lc.l
Biplococos
12
34 40 4,2
homo L+
-
M Lc.cr Cocci in chains
8
30 36 4,4
homo L+
-
M Lc.dia Biplococos o cocos 10
32 40 4,6
homo L+
+
en cadena
M Leuc Cocos
8
30 40 >6
hetero D -
+
MO comunmente utilizados para diferentes tipos de quesos
MO 1 Lc.lactis ssp.lactis 2 Lc.lactis ssp. cremoris
Queso
Duros como el Cheddar etc.
Semiduros como el Gouda / + ojos grandes
Organismos presentes (1),2,(3,5,6,8) (1),2,3 (4,5,6,7,8,9,12,13) / ídem +14
3 Lc.lactis ssp. lactis biovar diacetylactis
4 Leuconostoc ssp. lactis or mesenterioides
5 Lb.casei/paracasei/rhamnosus /plantarum
6 St.thermophilus 7 Lb.delbrueckii ssp. bulg./lactis 8 Lb.helveticus 9 Lb.acidophilus 10 P.camemberti 11 P.roqueforti 12 Levaduras 13 Frotis 14 Propionibacteria
freudenreichii ssp.
Frescos como Cottage C/ Cuartirolo, Cremoso
Blandos como Feta / Crescenza. & bolas Mozzarella.
Blandos con mohos externos como Camembert / Brie estabilizado
Blandos para untar (Muenster etc) Mohos azules como Roquefort a.o. Mohos azules como Gorgonzola Pasta hilada semidura, Kashk. Duros cocidos Grana /+Emmental
1,(2,3,4) / (1),2,(3,4,5)
1,(2,3,4,5,6,7,8) / (1,3,5),6,(7,9)
(1),2,3,(4,5,6,7) + 10,(12) / (1),6 (7,9) + 10,(12) 12+13,(+)/-10 (1),2,3,4,(5,6,7,8),11,(12,13) (3,4,5)6,7(8),11,12,(13) (1,5),6,(7,8) (1,3,5).6,7,8,(9),(12,13)/ditto+14
Fermentación Láctica Metabolismos de Lactosa por diferentes LAB
Organismo Transporte
Lactococci
Fosfoenolpir uvato fosfotransfer asa.
St.
ATP
thermophil us
Thermophil ATP ic Lactobacilli
Leuconosto ATP? c
Vía
Glicólisis (Gly) Gly
Gly
Phosphoke tolase
Enzima
P-Betagalactosida sa
Betagalactosida sa
Betagalactosida sa Betagalactosida sa
Productos Mol/mol lactosa 4 lactato
4 Lactato
4 Lactato
2 Lactato + 2 Etanol+ 2 CO2
Isómero de Lactato L+
L+
DL o DD-
Metabolismo de citrato en Lc. diacetilactis, Leuconostoc y algunos Lb.
- El Citrato se desdobla en oxalacetato y acetato mediante la citrato liasa (dependiente de Mg++/Mn++).
- El oxalacetato es desdoblado en pìruvato y CO2 por la oxalato decarboxilasa. - El piruvato puede ser desdoblado en acetaldehído y CO2 (diacetylactis puede realizar
esto) - El piruvato, por la acetolactato sintetasa, puede desdoblarse en acetolactato, éste por
oxidación puede convertirse en Diacetilo, componente necesario para el flavor, se considera como aroma bastante frutal ( pero no el único que genera todo el flavor requerido). - El acetaldehído es un componente de flavor indeseado (pero buscado en yogur), se desdobla en diacetilo por Leuconostoc, y por esta razón un cultivo DL es óptimo para alcanzar un buen flavor. El diacetylactis genera más diacetilo y Leuconostoc ayuda a desdoblar el acetaldehído. - El diacetilo será desdoblado, por la diacetil reductasa, en acetoína que es un componente con poco flavor pero que puede ser desdoblada, por la acetoína reductasa, en 2,3butilenglicol, que da un sabor más dulce, y complementa el flavor con el diacetilo, pero que haya una reducción muy fuerte del diacetilo no es demasiado bueno. - Para obtener un óptimo flavor, es necesario un buen control de la fermentación del citrato.
Formación de CO2 por LAB Volumen relativo
Volumen de gas sustrato % m/m
Volumen
Volumen de
CO2 a partir CO2 de la
Citrato
Lactosa
0,8
-
9,5
0,5
-
5,9
0,2
12,6
2,4
0,1
6,3
1,2
0,02
1,3
0,24
(1) Volúmenes a temperatura y presión estándar (STP) (2) No se permite que se realice para adsorción/solución (3) Masa de queso de 18 kg (4) Asumiendo que 3 moles de CO2 se producen a partir de 1 mol de citrato (5) Asumiendo que 1 mol de CO2 se produce a partir de 1 mol de lactosa. NC. No calculado. Niveles de citrato >0.2% m/m no son encontrados normalmente en quesos Cheddar.
Fermentación de lactato por Bacterias propiónicas
• Las bacterias propiónicas (P.freudenreichii ssp. shermanii es el comúnmente utilizado) desdobla el lactato del queso en piruvato y luego en acetato y succinato, luego el piruvato se desdobla en propianato.
• La fórmula tradicional establece que 3 moles de lactato dan 2 moles de propionato, 1 mol de Acetato, 1 mol CO2 y 1 mol H2O.
• En queso, se considera que el succinato residual puede encontarse comúnmente y esto a menudo conduce a una post fermentación generando más propionato por lo que el flavor no es el óptimo en el momento de enfriamiento, tal vez se forma gas extra en este proceso. Se conoce que el succinato activa los cultivos, en la fase final puede generar gas extra y pueden generar problemas como rajaduras en los quesos.
• En quesos con residuos de citrato y exceso de CO2, el primero puede desdoblarse en succinato con producción extra de CO2, esto conduce a problemas como rajaduras. Se recomienda controlar la fermentación del citrato con la adición de cultivos DL o NSLAB.
• Propianato, Acetato, ácidos grasos libres de cadena corta y aminoácidos se liberan por la actividad peptidasa de PAB generando un flavor adicional típico como lo son los ojos grandes en los quesos.
• PAB son promovidos por la actividad peptidasa de Lb. (Lb.lactis) y Lc. (diacetylactis).
Cultivos y calidad de los quesos Parámetros que influyen en el desarrollo de starters
lácticos.
- Acidez/pH del queso influyen en la coagulación y en el corte del coágulo del queso, influye en la cantidad de cuajo en el queso, esto tiene un impacto directo en la textura y el flavor por la proteólisis.
- La actividad acidificante influye en la sinéresis y en la sequedad, y como consecuencia también en la textura.
- Nivel de Acidificación/pH mínimo, influyen en la textura y flavor al igual que en el color, directa o indirectamente a través de la actividad enzimática.
- La propiedad de actividad proteolítica influye en la textura y flavor – flavor principalmente de la activadad peptidasa donde especialmente la autolisis genera actividad libre peptidasa y transaminasa generando un impacto directo en el flavor.
- Producción de gas – estructura/formación de ojos intervienen en la textura.
Elaboración de queso
Posibilidades tecnológicas
• Calidad de la leche/composición (proteínas, grasas, urea, gases, flora y tiempo de premaduración de la leche cruda como así también aditivos como nitrato, CaCl2, CO2, ajuste de pH etc.)
• Tratamiento de la leche (calentamiento, homogenización y estandarización) • Proporción de cultivos e inoculación y enzimas utilizadas, pre-maduración,
tamaño de corte de cuajada, pH al corte y suero del escurrido (Ca++), lavado/calentamiento/cocción, etc. • Todas estas determinaciones: • pH en el corte \\ Min. pH \\ contenido de grasa \\ Sinéresis –Agua en quesos libres de grasa. • Todo esto determina la textura y flavor antes del salado: • Enzimas residuales y actividad de los cultivos + Salado-sal en agua • Temperatura de maduración, humedad y gas + Calados (mohos internos) • Cultivos de maduración en superficie (pH aumenta con NH3) NSLAB • Todo esto determina la maduración, la composición final, la textura y desarrollo de flavor.
Parámetros del proceso afectan la calidad del queso
Parámetros /Efectos en
1.Menor cultivo/
Menor maduración
2.(Más) Agua en la leche
3.(Mayor liberación de suero) Más agua de lavado para cuajada
4.Menor temperatura de cocción ( en áreas de activación del cultivo)
2,3 y 4 juntos
Fermentació n
Comienzo más lento/Menor acidez total
Sinéresis/Hu Más lento
medad en el /más alto queso
pH después de prensa/ante s de salado (6h)
pH mínimo (24h)
Significativa mente mayor
=
=, menos acidez total
Un poco mayor / mayor =
Un poco mayor
=, menos acidez total
Un poco menor /un poco mayor =
Significativa mente mayor
Más rápida (menos rapido)
Mucho menor/ Mucho mayor Menor
Significativa mente menor
Más lenta/= y menos acidez total
Mucho menor/ Mucho mayor =/menor
(un poco menor)
Calidad del cuajo y del queso
• Coagulación, gelación y sinéresis dependen de la acción del cuajo, esto está fuertemente influenciado por la acidez y por la actividad del cultivo, especialmente para el cuajo animal y la quimosina, la cantidad que se necesita depende del pH en el corte.
• La actividad proteolítica en los quesos depende del coagulante utilizado, como también en la mayoría de las Mozarellas depende del proceso de hilado de la pasta y de cocción.
• La proteólisis inicial determina las proteínas.
• La proteólisis secundaria es el factor principal en el desarrollo de la textura (y flavor), en la mayoría de los queso duros y en Mozarella. El grado de amargor depende de la actividad del cuajo.
• Por lo tanto la maduración, la textura del queso y la estabilidad de la mozarella son muy dependientes de la actividad del coagulante residual, que nuevamente depende de determinados parámetros como el tipo y cantidad adicionada, pH de corte y pH y temperatura en la cocción en los procesos de pasta hilada.
Factores que influyen en la retención y actividad del cuajo en el queso
Factor Cantidad de cuajo
Retención superior
Actividad superior
Aditivos que disminuyen el pH o aumentan la acidez (CaCl2, CO2)
Adición del cultivo y Actividad
Aumento de temperatura (no por encima de 40°C)
superior
superior =
Contenido de humedad en = el queso
Sal en el queso
=
superior
superior superior superior decrece
Aumento de Temperatura = en la maduración
superior
Cuajo Corte primario
Micela de caseína
Submicela Macropéptido de caseína Uniones de fosfato de calcio
a)
Ca2+HPO42-
Submicela Molécula de caseína
b)
c)
d)
Modelo de micela de caseína:
a)
Sub-unidades periféricas con unidas entre los extremos C-terminales,
segmentos de k-caseína y las uniones hechas por coloides Ca fosfato.
b)
Balance con el suero.
c)
Superficies cargadas en las micelas.
d)
Posible interacción entre la enzima y las k-caseínas.
Coagulante enzimático lácteo
Primer etapa
+ quimosina
Micela de caseína + Fosfato coloidal
Segunda etapa
Caseinglicopéptido
…(=O---H-) (-O-Ca-O-)
(formación de la red)
+ quimosina
Tercer etapa
(proteólisis casuales)
+ polipéptidos
Tipos de coagulantes en el mercado
Cuajo líquido
ternero - bovino
Cuajo en polvo Cuajo en pasta
ternero - bovino ternero – cordero - cabrito
Coagulantes microbianos
Rhizomucor miehei Rhizomucor pusillus Endothia parasitica
Quimosina a partir de ADN recombinante
Escherichia coli K 12-A Kluyveromices lactis-B Aspergillus niger-B
Influencia pH/actividad relativa
La influencia del pH sobre la actividad relativa de los coagulantes
350
300
250
200
150
100
50
0
6,20
6,35
6,50
6,65
6,80
Cuajo Bovino Cuajo de ternero
Influencia del pH en el tiempo de coagulación
Tiempo de coagulación de la Pepsina y Quimosina en función del pH de la leche
30 28
25
20 18
15
10
5
0 6,80
19 12
6,70
8 7
6,60
6 4
6,50
4 2
6,40
Pepsina Bovina Quimosina
Tiempo de coagulación en min./pH concentración de cuajo constante (pH 6,5 0 20 min.)
pH
E.p
Mm
Mm XL 94-100
75:25 50:50
Quimosina Ch:Bp Ch.:Bp.
6,7
25
30
34
32
40
50
6,6
23
24
26
25
28
30
6,5
20
20
20
20
20
20
6,4
18
17
16
17
16
15
6,3
16
15
14
15
14
12
6,2
15
13
12
13
12
10
Cuajo en mL / % por 100L leche concentración 1:50.000
Para alcanzar 20 min. en el tiempo de coagulación a pH 6,5
pH
E.p.
Mm
Mm Xl 94-100 75:25 50:50
Quimosina
6,7
4,8/125 5,7/150 6,4/168 6,0/158 7,6/200 9,4/250
6,6
4,4/115 4,6/120 5,1/134 4,4/126 5,4/140 5,6/150
6,5
3,8/100 3,8/100 3,8/100 3,8/100 3,8/100 3,8/100
6,4
3,4/ 90 3,2/ 85 2,9/ 76 3,2/ 85
3,0/ 80 2,8/ 75
6,3
3,0/ 80 2,8/ 75 2,5/ 66 2,7/ 71
2,6/ 68 2,2/ 60
6,2
2,9 /76 2,5/ 66 2,2/ 58 2,4/ 63
2,2/ 60 2,0/ 52
Tiempo de coagulación aprox. / Ca++
% CaCl2
Ep
adicionado
Calf
Mm
Mp
0
100
100
100
100
0,05
70
60
55
45
0,10
45
35
30
25
0,15
35
30
25
20
Influencia de la temperatura en la actividad de cuajo.
actividad
120 100
80 60 59 40 20 17
0 25°C
100
87
90
71
50
20
14
11,3
10
11,05
30°C
35°C
40°C
temperatura
45°C
concentración x 100
tiempo
50°C
Actividad relativa del cuajo Influencia de la temperatura (pH 6,5)
°C
Ep
Ternero y Mm
Mm TL Mm XL
Quimosina
30
90
90
80
80
80
32
100
100
100
100
100
35
110
110
115
113
112
40
120
140
150
145
120
45
95
145
180
150
100
50
10
100
200
110
20
55
1
10
190
80
10
60
<1
5
90
40
<1
65
<1
<1
40
10
<1
Recuperación de la actividad del coagulante / retención (Holmes et.al. 1977)
pH 6,6
6,6
Recuperación en el tipo de coagulante
Cuajo de ternero y quimosina
Mucor mihei
Cuajada 30% 17%
Suero 70% 83%
5,2
5,2
Cuajada
Suero
83%
17%
17%
83%
Coagulantes que permanecen activos durante la cocción
(60 °C /5 min.)
pH
5,0
Tipo de coagulante
Ep
<1%
5,5 <1%
6,0 <1%
Cuajo de ternero y 94% quimosina
Mm TL
99%
60% 98%
10% 97%
Mm XL
83%
32%
1%
Retención del cuajo en el coágulo y estabilidad de la temperatura
dependiendo del pH
• El cuajo natural se retiene en grandes cantidades en el coágulo a bajos pH durante el corte, a pH 5,2, el 83-86% permanece la cuajada y sólo el 17-24% se elimina con el suero, pero a pH altos: 6,6, sólo el 30-31% permanece en la cuajada. Una caída en el pH de 6,6 a 6,4 es significante para observar retención y proteólisis en los quesos!
• El cuajo es más activo en la cocción que a pH bajos, un pH 6,2, 50°C durante 20 min son suficientes para disminuir la actividad de Ep de 100 al 1,5%, y un pH 5,2, 55°C por 20 min son necesarios para disminuir la actividad. Para el coagulante Mm. XL, el cuajo de ternero y quimosina necesitan 65°C para inactivarse y a 55 °C sólo ocurre una pequeña inactivación. Para el coagulante estándar Mm aún 65 °C no son suficientes para su inactivación.
• Una disminución de pH a 5,0 es suficientemente significativa para que se mantenga la actividad del cuajo, a 55°C. Mayor proteólisis en el queso genera menor tiempo de vida útil!
∆ NPN % N TOTAL OPTICAL DENSITY
Cambios en NPN y densidad óptica
Pa) Cuajo animal Mn) Rhizomucor miehei
Producción / tipo de cuajo
Incremento en la firmeza del cuajo con el tiempo de cuajada obtenido por diferentes coagulantes en parte de leche desnatada adicionada de cultivos de suero de Grana. pH 6.3 coagulando a temperatura 33°C Tiempo de coagulación alrededor de 11’
P= R. pusillus M.= R. miehei E= E. parasitica V= cuajo de ternero
Emmons (*)
Incremento en la firmeza del cuajo vs tiempo de coagulación con diferentes coagulantes en una porción de leche desnatada adicionado con cultivo de suero fermento de Grana pH 6,66 coagulación a temperatura 35°C tiempo de coagulación time 8,30’
N= R. miehei S=R. miehei thermolabile V= cuajo de ternero
Corradini (**)
Pepsina bovina R. pusillus R. miehei E. parasitica
(*) Queso Cheddar (**) Queso Grana
Incremento de proteínas en el suero g/100 ml
Pérdida de producción %
0.0059
0.0183
0.16
0.0247
0.48
0.0451
0.65
1.18
Incremento de las proteínas en el suero g/100 ml
0.0038 0.0159 0.0089 0.0249
Pérdida de producción %
0.15 0.64 0.36 1.00
Proteólisis generada por el coagulante
Tipo de
Quimosina Pepsina
M.m
coagulante /
bovina
Pura de ternero
Unión que 5
10
7
rompe
M.p.
E.p.
7
7, también en
Beta-caseína
Actividad a pH altos
Actividad a pH bajos
%Disminució n de producción en Gouda y Cheddar
Baja, muy Baja, específica bastante
específica
Alta, Primero en la AlfaS1 caseína
Muy alta, Primero en AlfaS1caseína
0
0,2 (0-0,4)
Medio
Muy alta, Inespecífica pero primero en AlfaS1 0,4 (0,2-0,8)
Medio
Muy alta, Inespecífi ca pero primero en AlfaS1 0,6 (0,50,8)
Alta, bastante en Betacaseína
Muy alta, Inespecífica, además en Bcaseína
1,2 (1-1,3) Más que en Mozarella?
Pérdida de producción/costo del coagulante
80
70
60
50
66
40
18
30
20
40
25
10
10
0 CTearlnf ero BoBvoivnieno MMicicrroobbiaialno
PYéiredliddalodsesproducción CCoosatog.dCeloCsot agulante
Qué coagulante utilizar
• El coagulante que se va a utilizar depende del queso que se va a elaborar.
• Depende del tipo de textura, flavor, tiempo de maduración y vida útil que se pretende.
• El precio puede influir en la elección pero uno debe balancear el precio con las características buscadas en la producción del queso.
• El cuajo de ternero es generalmente el mejor pero en algunos lugares no es el elegido por el origen animal (vegetarianos, Kosher, BSE, etc), además las variaciones en el precio pueden ser importantes.
• La quimosina es generalmente un buen componente, pero en algunos lugares no se quiere utilizar por el uso de OGM además de la pérdida de flavor y porque retarda la maduración.
• La pepsina bovina es una SAM barata y puede ser una buena alternativa por esta razón, pero genera menor rendimiento y la textura del queso puede verse afectada, dando más grietas debido a la alta proteólisis.
• Coagulantes microbianos: pueden ser buenos para quesos específicos (Ep para altas cocciones o quesos de pasta hilada) y quesos frescos o quesos muy ácidos (Mm) o sin maduración (Mp) con poca vida útil. Estos productos son demandados por vegetarianos / kosher pero el costo real es mayor que el calculado debido al menor rendimiento durante la producción.
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