Proyecto Queso Oaxaca PDF

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Licenciatura de Ingeniería en Alimentos Juárez Lugo Alvaro; López de la Cruz Emmanuel; Martinez Rodriguez Tania Itandehui; Soto Hernández Blanca Itzel Tercer Semestre

Índice INTRODUCCIÓN

3

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA LECHE.

4

CASEÍNA

4

PROTEÍNAS DEL SUERO

5

MINERALES

6

LÍPIDOS

6

VITAMINAS

7

SÓLIDOS TOTALES

7

PUNTO CRIOSCÓPICO

7

CALIDAD DE LA LECHE PARA QUESERÍA

7

CALIDAD DEL QUESO.

8

CLASIFICACIÓN DE LOS QUESOS

8

QUESOS MADURADOS

8

QUESOS PROCESADOS

9

QUESOS FRESCOS

9

QUESOS DE SUERO

9

QUESOS DE PASTA HILADA

10

FUNDAMENTO DE ELABORACIÓN

10

QUESO OAXACA

10

PROCESO DE ELABORACIÓN

11

OBTENCIÓN Y TRANSPORTE

12

ESTANDARIZACIÓN

12

PASTEURIZACIÓN

12

PASTEURIZACIÓN LENTA

13

PASTEURIZACIÓN RÁPIDA

13

INCORPORACIÓN DE ADITIVOS

13

CLORURO DE CALCIO

13

ADITIVOS PERMITIDOS POR LA NOM-243-SSA1-2010 Y EL ACUERDO COFEPRIS PARA REALIZAR QUESO FRESCO 14 ACIDIFICACIÓN

44

GLUCÓLISIS

44

INCORPORACIÓN DE CULTIVOS LÁCTICOS (INOCULACIÓN, INCUBACIÓN)

46

COAGULACIÓN

47

TIPOS DE COAGULACIÓN

47

COAGULACIÓN ENZIMÁTICA

47

COAGULACIÓN ÁCIDA

48

CUAJADA MIXTA

49

CORTE DE LA CUAJADA

49

AGITACIÓN

50

COCIMIENTO O ESCALDADO DEL GRANO

51

DESUERADO

52

MALAXADO Y FORMACIÓN DE TIRAS

52

SALADO

53

SALADO EN SECO

53

PROPIEDADES FUNCIONALES

54

TEXTURA

54

FUNDIDO

55

CAMBIOS EN LA COMPOSICIÓN Y PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DEL QUESO A LO LARGO DEL ALMACENAMIENTO 56 BIBLIOGRAFÍA

58

Tabla 1. Composición química de la leche..............................................................................4 Tabla 2. Características de las caseínas................................................................................5 Tabla 3. Aditivos permitidos por la NOM-243-SSA1-2010 y el ACUERDO COFEPRIS para realizar queso fresco............................................................................................................14

Ilustración 1 Glucolisis..........................................................................................................45 Ilustración 2. Reacción 1......................................................................................................48 Ilustración 3. Reacción 2......................................................................................................48 Ilustración 4. Esquema del formado de tiras.........................................................................52

INTRODUCCIÓN La leche es un alimento fundamental, fuente de proteínas, ácidos grasos, calcio, fósforo, entre otros nutrientes. Para tener una buena calidad debe ser un producto integro, no alterado, ni adulterado y sin calostros, obtenido del ordeño higiénico, regular, completo y no interrumpido de las hembras mamíferas domésticas, sanas y bien alimentadas, también es uno de los alimentos que más tiende a descomponerse por la acción de los microorganismos y factores ambientales. Entre las formas de preservarla están la transformación en productos como la crema, mantequilla y yogurt, etcétera (Alomar, 2017). Uno de sus productos lácteos más demandados es el queso (Barry, 2010). Según la NOM243-SSA1-2010, los quesos se clasifican en quesos madurados, quesos de suero y quesos frescos, a su vez estos últimos se dividen en frescales, acidificados y de pasta hilada. De entre la variedad de quesos que existen, el queso Oaxaca, es un queso de pasta hilada. La textura hilada es la característica principal de estos quesos y puede explicarse, por el rearreglo estructural de las moléculas de caseína (α, β y κ) que sufren al someter la pasta a calentamiento y trabajo mecánico, y cuyas propiedades funcionales tienen una relación estrecha con la capacidad de formar una masa plástica, que estira y funde, esto debido a la proporción de grasa y humedad (Barry, 2010). En el estado de Hidalgo, la producción de quesos representa un volumen importante de la actividad agroindustrial debido a que se producen un millón 150 mil litros de leche diarios con un inventario de 203 mil 551 cabezas de ganado en tres importantes cuencas lecheras: Tizayuca, El Mezquital y Valle de Tulancingo. Resaltando que en el Valle Tulancingo existe una gran industria de elaboración de productos lácteos cuya presencia abarca los municipios de Tulancingo de Bravo, Acatlán, Santiago Tulantepec y Cuautepec de Hinojosa. En la región de Tulancingo-Acatlán se procesan anualmente 219 millones de litros de leche en más de 56 queserías en donde el producto fabricado en mayor cantidad es el queso tipo Oaxaca, el proceso de fabricación de este tipo de queso se realiza generalmente a partir de leche cruda y aproximadamente el 80% de las empresas que los fabrican, lo elaboran de forma artesanal (SAGARPA, 2003). Sin embargo, los quesos obtenidos según esta forma de fabricación en la mayoría de los casos no tienen prácticamente ningún control que permita conocer y garantizar su calidad microbiológica. Debido a esto la importancia del presente trabajo, que se realizó al estudio del queso Oaxaca, contemplado su fundamento de elaboración, propiedades funcionales, sus cambios en su composición fisicoquímica con el propósito de que el conocimiento y la mejora de la calidad de los quesos elaborados podría ser un punto a favor de la comercialización en el

mercado que convenga debido a que sus condiciones microbiológicas favorecen la vida de anaquel del producto.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA LECHE. La composición de la leche consiste en proteínas (Caseínas y proteínas del suero), lípidos, lactosa, minerales (solubles e insolubles), componentes menores (enzimas, aminas de ácido libres, péptidos) y agua.

La fracción de caseínas coexisten con los minerales

insolubles como el complejo fosfato de calcio-caseína. El agua y sus componentes solubles (lactosa, proteínas de suero nativas, algunos minerales y componentes menores) se denominan suero (Barry, 2010). En el siguiente cuadro se describen las características fisicoquímicas generales de la leche utilizada como materia prima para la elaboración de quesos. Tabla 1. Composición química de la leche

Sólidos totales

11-12%

Proteína

2.9-3.4%

Grasa

2.9-3.5%

Punto crioscópico

-0.56°C

Índice de refracción

37-39

Adaptado de (Silva, 2006) CASEÍNA Las caseínas son grandes moléculas proteínicas que contienen grupos fosfatos (P) y entre los aminoácidos dominan el ácido glutámico, la leucina y la prolina. Los fosfatos están ligados a la serina y treonina (Villegas de Gante, 2004). La asociación de caseínas αs1, αs2, β y κ, algunos fragmentos peptídicos producidos por la proteólisis de la β-caseína y componentes salinos (principalmente calcio, magnesio y fosfatos minerales) conforman moléculas esféricas coloidales conocidas como micelas. El interior de las micelas es ocupada principalmente por las caseínas sensibles al calcio (α s1, αs2, β) y la κ-caseína se encuentra principalmente en la superficie exterior (Fox & Brodkord, 2008; McMahon & Oommen, 2008).

Generalmente la αs1, αs2, β-caseína se unen fuertemente al calcio ya que son muy sensibles a este y precipitan a concentraciones relativamente bajas. La caseína αs1 es muy sensible al Ca++ al pH normal de la leche (6.6-6.8) y flocula (agrupación de sustancias coloidales) a cualquier temperatura, la caseína αs2 también es sensible al Ca++ a cualquier temperatura, debido a su riqueza en grupos fosfatos que “ligan” al Ca++. Mientras que la β-caseína es sensible al Ca++ a temperatura ambiente, pero insensible en frío; en contraste la κ-caseína no es sensible a la concentración del calcio y puede estabilizar hasta 10 veces su masa de caseínas sensibles al calcio (Villegas de Gante, 2004). Tabla 2. Características de las caseínas

Nombre

# de aminoácidos

# de fosfatos

# de residuos SH

Cantidad

Total de caseínas (%)

Caseína αs1

199

8

-

10

50

Caseína αs2

207

10-13

2

3.3

Caseína β

209

5

-

10

35

Caseína κ

196

1

2

3.3

15

(Villegas de Gante, 2004).

PROTEÍNAS DEL SUERO Las proteínas del suero en la leche de la vaca son 0.6-0.7 gramos/ 100 gramos y consiste en: β-lactoglobulina, α-lactalbumina, seroalbúmina bovina, globulinas,proteasas- peptonas y proteínas menores. En la leche existen como proteínas globulares solubles y se caracterizan por un nivel relativamente alto de unión intramolecular de disulfuro, βlactoglobulina y suero bovino albúmina. En la desnaturalización inducida por el calor, las proteínas de suero pueden interactuar a través de enlaces de tiol-disulfuro (puentes disulfuro) con otras proteínas y con la κ-caseína. Este último resulta en la formación de κcaseína/β-lactalbumina y se agrega en la superficie de la micela de la caseína (Guinee et al., 1993). ●

β-lactoglobulina: Es la proteína soluble más importante, ponderadamente, con cera 3 g/l; contiene residuos azufrados (v.g. cisteína) que le permite formar puentes disulfuro intramoleculares o intermoleculares, importantes para la estabilización.

●

α-lactalbumina

Esta proteína se presenta en una cantidad aproximada de 0.7 g/l en la leche de la vaca. Contiene cuatro puentes disulfuro. Desempeña un papel dual en la leche: estructural y enzimático, ya que interviene en la biosíntesis de la lactosa pues constituye una parte de la enzima lactosa-sintetasa. ●

Seroalbúmina bovina: Proteína de peso molecular elevado; es parecida a la seroalbúmina sanguínea; constituye aproximadamente 5% de la fracción albúmina de la proteína total.

●

Globulinas: Este grupo comprende a las euglobulinas (v.g las proteínas del glóbulo de grasa) y las inmunoglobulinas. Estas últimas son proteínas de elevado peso molecular (mayor que 150000 daltons); presentan actividad inmunología.

●

Proteasas-peptonas: Son polipéptidos, productos de la fragmentación de la β-caseína por acción de la proteasa plasmática.

●

Proteínas menores: En este grupo se incluye la lactotransferrina, lactolina y proteínas membranarias.

MINERALES La leche de vaca contiene ~0.75 gramos /100 gramos de ceniza que contienen K+, Ca2+, Cl-, P5+, Na+ y Mg2+ en concentraciones (mg/100 gramos) de ~140, 120, 105, 95,58 y 12 respectivamente. Estos se dividen entre el suero (solubles) y la caseína (coloidal o insoluble) (Aoki et al., 1985). LÍPIDOS La leche de vaca normalmente contiene ~3.7 gramos /100 gramos lípidos, el contenido depende de la raza, la dieta, la salud, la etapa de lactancia y la ganadería. Los triacilgliceroles, denotados como grasa de leche, representan ~96-99 gramos/100 gramos lípidos. El resto (1-2 gramos/100 gramos) consiste en fosfolípidos, diacilgliceroles, esteroles, vitaminas liposolubles y restos de ácidos grasos libres (AGL). La grasa de la leche existe en forma de glóbulos dispersos, rodeados por una membrana de lipoproteína (membrana de glóbulo graso de leche) MGGL (Keenan & Mather, 2006). El MGGL estabiliza la grasa contra la coalescencia y la fusión (y por lo tanto, la separación de fase) y el acceso de lipasa de lipoproteína (LPL) presente en la leche nativa, o de lipasas de microorganismos contaminantes, como Pseudomonas spp (Ward et al., 2006).

VITAMINAS La leche es rica en muchas vitaminas y por lo cual constituye una fuente importante de las mismas. Se clasifican en liposolubles e hidrosolubles; pertenecen al primer grupo el retinol (A), ergocalciferol (D), tocoferol (E) y filoquinona (K), y al segundo, el ácido ascórbico (C) y el complejo vitamínico B: tiamina (B1), riboflavina (B2), ácido pantoténico (B3), piridoxina (B6), cianocobalamina (B12), ácido pangámico (B15), amida del ácido nicotínico (PP), ácido fólico, biotina (H), entre otras. El 80–85% de las vitaminas es arrastrado por el suero, por lo que no pasan en su totalidad al queso, sino sólo en un 15–20% (Kühn & Dilajan, 1984). SÓLIDOS TOTALES Los sólidos totales de la leche son muy importantes porque tienen relación directa con el rendimiento de los productos, En este rubro se incluyen los componentes más importantes de la leche, a saber: lactosa, proteínas totales, materia grasa y minerales. La determinación de los sólidos totales de la leche se realiza por evaporación de la mayor parte de agua en un “baño María” y secado hasta peso constante en una estufa; también puede efectuarse con una balanza de rayos infrarrojos (Villegas de Gante, 2004).

PUNTO CRIOSCÓPICO El punto crioscópico o de congelación de la leche, cuyo valor se ubica entre -0.530ºC y -0.560° C, está determinado por la concentración de moléculas o iones de bajo peso molecular, es decir, la lactosa, los cloruros, el Na+, el K+, el Ca++. El valor de este parámetro en leche es menor que en agua pura (0°C). Ahora bien, por ser el punto crioscópico una propiedad poco variable en la leche, se utiliza para detectar la presencia de adulteración por incorporación de agua a la leche cruda (Villegas de Gante, 2004).

CALIDAD DE LA LECHE PARA QUESERÍA La calidad de la leche es la suma de las características que le definen (componentes, nutritivos, fisicoquímicos, sensoriales, sanitarios, etc.) y que concurren para proporcionar una mayor o menor satisfacción al usuario, ya sea un consumidor o final. Asimismo, en la industria quesera es importante que la leche como materia prima tenga un alto índice de caseína (% caseína/% proteína total X 100), o de “proteína coagulante”, ya que el contenido de esta proteína es clave en el rendimiento del queso. Así, puede hablarse de calidad en la composición, fisicoquímica, microbiológica, sanitaria, sensorial y tecnológica. Este desglose de la calidad es más bien utilitario y convencional,

por tanto, pueden añadirse otros atributos como los de presentación, y aún de precio o calidad económica (Villegas de Gante, 2004).

CALIDAD DEL QUESO. La leche es el producto integro, no alterado, ni adulterado y sin calostros, obtenido del ordeño higiénico, regular, completo y no interrumpido de las hembras mamíferas domésticas, sanas y bien alimentadas. Dado que uno de los principales productos lácteos son los quesos, la calidad de la leche está relacionada con su aptitud quesera. Para la elaboración es necesario una leche de buena calidad (Aumaitre, 1999). De acuerdo a la Norma Oficial NOM-243-SSA1-2010 define a los quesos como “productos elaborados de la cuajada de leche estandarizada y pasteurizada de vaca o de otras especies animales, con o sin adición de crema, obtenida de la coagulación de la caseína con cuajo, gérmenes lácticos, enzimas apropiadas, ácidos orgánicos comestibles y con o sin tratamiento ulterior, por calentamiento, drenada, prensada o no, con o sin adición de fermentos de maduración, mohos especiales, sales fundentes e ingredientes comestibles opcionales, dando lugar a las diferentes variedades de quesos pudiendo por su proceso ser: fresco, madurado o procesado”.

CLASIFICACIÓN DE LOS QUESOS Con base en los diferentes procesos y materia prima se ha tratado de realizar una caracterización y agrupación. Aspectos como el contenido de humedad en el producto terminado, contenido graso en el extracto seco, cultivo empleado, pH, porcentaje de sal y tipo de salado, y el tiempo de maduración son empleados en la clasificación de los quesos (Robinson, 1993). La clasificación a continuación descrita se extrae de la Norma Oficial Mexicana NOM-243-SSA1-2010:

QUESOS MADURADOS Aquellos que además de cumplir con la descripción general de queso, se caracterizan por ser de pasta dura, semidura o blanda y pueden tener o no corteza; sometidos a un proceso de maduración mediante adición de microorganismos, bajo condiciones controladas de tiempo, temperatura y humedad, para provocar en ellos cambios bioquímicos y físicos característicos del producto del que se trate, lo que le permite prolongar su vida de anaquel, los cuales pueden o no requerir condiciones de refrigeración. La norma los clasifica en:

●

Madurados prensados de pasta dura: Añejo, Parmesano, Cotija, Reggianito.

●

Madurados prensados: Cheddar, Chester, Chihuahua, Manchego, Edam, Gouda, Gruyere, Emmental, Holandés, Ámsterdam, Provolone.

●

De maduración con mohos: Azul, Camembert, Roquefort, Danablu, Brie.

QUESOS PROCESADOS Se definen como aquellos que además de cumplir con la descripción general de queso se caracterizan por ser elaborados con mezclas de quesos, fusión y emulsión con sales fundentes, aditivos para alimentos permitidos e ingredientes opcionales, sometidos a proceso térmico de 70°C durante 30 segundos o someterse a cualquier otra combinación equivalente o mayor de tiempo y temperatura, lo que le permite prolongar su vida de anaquel.

QUESOS FRESCOS Son aquellos que además de cumplir con la descripción general de queso se caracterizan por su alto contenido de humedad, y por no tener corteza o tener corteza muy fina, pudiendo o no adicionarles aditivos e ingredientes opcionales. La Norma los divide en: ●

Frescales: Panela, Canasto, Sierra, Ranchero, Fresco, Blanco, Enchilado, Adobado.

●

Acidificados: Cottage, Crema, Doble crema, Petit Suisse, Nuefchatel.

●

De pasta hilada: Oaxaca, Asadero, Mozzarella, Del Morral, Adobera.

QUESOS DE SUERO Productos obtenidos a partir del suero de leche entera, semidescremada, o descremada pasteurizada de vaca, cabra u oveja, el cual es coagulado por calentamiento en medio ácido para favorecer la obtención de la cuajada, la que es salada, drenada, moldeada, empacada y etiquetada y posteriormente refrigerada para su conservación.

QUESOS DE PASTA HILADA De acuerdo al COVENIN 3822-2003 un queso de pasta hilada es “el producto elaborado a base de leche pasteurizada, entera, parcialmente descremada o la mezcla pasteurizada de leche fresca entera con sólidos totales de leche o derivados lácteos, adicionada o no de fermentos lácticos, cuajo u otros coagulantes, que después del procesos de coagulación, obtención de la cuajada y escurrido parcial del suero, es sometida a un proceso de malaxado y estirado mecánico en caliente, dando origen a una masa hilante homogénea”

FUNDAMENTO DE ELABORACIÓN La textura hilada es la característica principal de estos quesos y puede explicarse, por el rearreglo estructural de las moléculas de caseína (α, β y κ) sufren al someter la pasta a calentamiento y trabajo mecánico. El hilado, desarrollado durante el amasado y el ascenso de temperatura, por el agua caliente, desnaturalización de parte de las moléculas de caseína, alterando su conformación lámina β y α-hélice (Linden & Lorient, 1996).

QUESO OAXACA

El queso Oaxaca es un producto t...