I. INTRODUCCIN
La leche es una solucin liquida, mientras que el queso es un
alimento slido, hubo un cambio en su estado, que hace que se vuelva
comestible. Esto se produce debido a que ocurre una coagulacin. La
coagulacin consiste en un conjunto de modificaciones fisicoqumicas
de la casena (protena de la leche), que conducen a la formacin de
un cogulo.
Bajo ciertas condiciones un alimento tan complejo como la leche,
aplicacin de calor, tiempo de adicin de cuaje y fermento,
tratamiento trmico entre toros pueden causar la coagulacin de la
leche. La leche entonces poder ser coagulada mediante adicin de
enzimas coagulacin enzimtica o llevar la leche hasta una acides
hasta el punto isoelctrico de casena coagulacin lctica.
Para obtener un buen queso, la coagulacin debe realizarse,
depende del mtodo escogido; bajo parmetros adecuados para que todos
los procesos se realicen. Un queso puede calificarse gracias a
parmetros como firmeza del cuajo y textura del cuajo que depende de
factores como cantidad de cuajo utilizado, de la temperatura
(velocidad de coagulacin mxima a 40-42C) y de la acidez de la
leche, entre otros. Por lo tanto los objetivos de esta prctica son:
evaluar como se ve afectado la velocidad de coagulacin y las
caractersticas de la cuajada obtenido luego de aplicar distintos
parmetros de temperatura, pH y cantidad de cloruro de calcio y
Determinar la fuerza de cuajo bajo condiciones estndares de
coagulacin.
II. REVISIN DE LITERATURA
2.1Coagulacin enzimtica
El proceso de elaboracin del queso est caracterizado por dos
etapas: la coagulacin enzimtica por accin de la quimosina de la
leche, que constituye la etapa fundamental en la elaboracin,
resulta en la formacin de un gel como consecuencia de cambios
fisicoqumicos que tienen lugar en las micelas de casenas. Esta, en
combinacin con un proceso determinado de fermentacin (mtodo
apropiado de deshidratacin) resulta en una masa que pierde protenas
solubles y obviamente agua (Hinrichs, 2001; citado por Sbodio,
2012).
La coagulacin enzimtica, puede dividirse en dos partes, una
primaria (hidrlisis enzimtica) y otra secundaria (agregacin).
Durante la etapa primaria, la k-casena es cortada por la accin de
la enzima en el enlace Phe105- Met106, formando una porcin
hidrofbica: para k-casena y una hidroflica: caseinmacropptido. Como
resultado de esta accin se produce la reduccin de la carga negativa
neta y de la repulsin estrica, de esa manera la micelas modificadas
comienzan a ser susceptibles de agregarse (Zoon et al., 1988;
Walstra, 1990; Lucey, 2002; citado por Sbodio, 2012). Entre las
fuerzas atractivas durante la agregacin predominan los puentes-Ca,
las fuerzas de Van der Waals, las interacciones hidrofbicas
(Walstra, 1990; Mellema et al., 1999; citado por Sbodio, 2012) y
puentes hidrgeno.
Segn Waltra (2001), nos dice que la electroforesis revela que la
casena esta constituida por varios componentes, las principales
especies moleculares son las casenas . La mayor parte de la casena
estn glicosiladas. Las casenas son fosfoprotenas que tienen grupos
fosfatos esterificando a la serina; estas casenas precipitan en
presencia de iones , pero las casenas las protegen frente a la
precipitacin; sin embargo las casenas es fcilmente atacada por las
protenas del cuajo, la quimosina que hidroliza una parte de su
molcula; como resultado, la casena pierde su propiedad de protector
coloidal y toda la casena precipita en presencia de ; con ello la
importancia de la presencia de para una buena coagulacin.
2.2Tratamiento trmico y su influencia en la coagulacin
Hasta hace poco tiempo la pasteurizacin era obligatoria si se
iba hacer quesos fresco o con maduracin de 60 das como mximo. Sin
embargo no es necesario hacerlo. La leche cruda tiene cantidades
considerables de calcio que permite una mejor estabilidad de la
cuajada al momento de hacer los quesos de sabor ms intenso, ms
consistentes con la propia flora microbiana de la leche (Sboidio et
al; 2010). En el caso de elaborar quesos con leche pasteurizada, se
busca la destruccin de los microorganismos patgenos logrando
alargar la vida til del producto. Sin embargo este tratamiento
produce una desmineralizacin del calcio, lo que nos obliga a
restituirlo en procesos posteriores.
Segn la UNAD (2011) el calentamiento es el tratamiento ms
importante al que se somete la leche y los productos lcteos, las
variables principales son tiempo y temperatura, dependiendo lo que
se desea elaborar el tiempo y el rigor del proceso variaran:
Mejorar la calidad higinicade la leche y su conservacin debido a
la destruccin de bacterias y enzimas.
Concentracin de la leche, obtenindose productos con alta
capacidad de conservacin.
En los diferentes procesos tecnolgicos, por ejemplo en la
obtencindela cuajada a temperaturas moderadas, para la fabricacin
de quesos de pasta dura.
Cambios en sus componentes termolbiles:Cuando la leche es
sometida a diferentes temperaturas sus componentes termolbiles como
las protenas y el estado fisicoqumico de sus salessufren cambios de
acuerdo a la intensidad de los tratamientos trmicos, afectando su
estabilidad, pH, poder de oxidorreducin, caractersticas
organolpticas y nutritivas (FAO, 1981).
Sin embargo la temperatura tiene un efecto ms evidente en la
formacin del cuajo. La temperatura de accin de las enzimas es de
aproximadamente de 40 C. Debajo de esta la coagulacin es ms lenta y
no se produce la coagulacin. El cogulo es ms suave a bajas
temperaturas y ms dura y viscosa a altas temperaturas (Lowe,
2011).
III. MATERIALES Y PROCEDIMIENTO
3.1. Materia Prima
Leche cruda, leche pasteurizada a 72C por 15 seg., y leche
pasteurizada a 85C por 1 min. mantenidas a temperatura de 35C,
cantidad total de leche 2 L.
Fermento lctico
Solucin de CaCl2 al 3% (3 g de CaCl2 en 100 mL de agua hervida
fra).
Solucin de cuajo: 2 g de cuajo en 100 mL de agua destilada.
3.2. Materiales y Equipos
12 taperes de 250 mL
Cocina
Ollas
Termmetro
Pipetas de 1 mL y 10 mL
Palitos de madera
Fsforos
3.3. Procedimiento
3.3.1. Coagulacin de la leche
Agregue 150 mL de leche a cada vaso, teniendo en cuenta los
siguientes tratamientos:
- El vaso 1, tendr solo leche cruda.
- El vaso 2, tendr leche sobrepasteurizada (85C x 60 seg.).
- El vaso 3, tendr leche pasteurizada (72C x 15 seg.).
- El vaso 4, tendr leche cruda ms fermento lctico, inoculado a
las 3:10 pm
- El vaso 5, igual que el 4, pero inoculado a las 3:40 pm
- El vaso 6, igual que el 4, pero inoculado a las 4:10 pm
- Los vasos 7 y 10, tendrn leche calentada (72C x 15 seg.) ms
fermento lctico inoculado a las 3:10 pm
- Los vasos 8 y 11 igual que los anteriores 7 y 10, pero
inoculado a las 3:40 pm
- Los vasos 9 y 12, igual que 7 y 10, pero inoculado 4:20 pm
Para continuar con el desarrollo de la experiencia usted debe
realizar lo siguiente:
- A los vasos 1, 2, 3, agregar 1 mL de la solucin de cuajo
(3:00)
- A los vasos 4, 5, 6, 7, 8, y 9 agregar la solucin de cuajo
(4:25 pm).
- A los vasos 10, 11 y 12, agregar 1 mL de solucin de CaCl2
despus de 15min de haber agregado el fermento lctico.
- A los vasos 10,11 y 12 agregar 1mL de cuajo (4:40). Concluidos
los pasos mencionados, determinar el tiempo de coagulacin de cada
muestra.
El procedimiento explicado con anterioridad se presenta
resumidamente en la siguiente figura 1:
Figura 1. Procedimiento en la coagulacin de la leche
3.3.2. Prueba para determinar la fuerza del cuajo
Para esta prueba usted seguir el siguiente procedimiento:
- Diluir el cuajo en polvo: 1 gramo en 99 mL de agua.
- Calentar 500 mL de leche a 35 C y mantener la leche a esta
temperatura.
- Agregar a la leche 10 mL de la solucin de cuajo en polvo.
Tomar el tiempo en segundos desde que se agreg la solucin de
cuajo hasta que se presente la coagulacin de la leche. Tenga
presente que la temperatura de 35C debe mantenerse constante lo que
dure el proceso de coagulacin.
El ttulo o fuerza del cuajo se puede calcular con la siguiente
frmula:
L= Cantidad de leche (ml)
C= Cantidad de cuajo (ml)
T= Tiempo de coagulacin en segundos
2400= Tiempo en segundos en el que normalmente cuaja la leche a
35C
IV. RESULTADOS
Cuadro 1. Caractersticas del cuajo formado, para los distintos
tratamientos realizados
Vaso
Modo de coagulacin
Firmeza de la cuajada
Color del suero
1
Enzimtica
***
Blanquecino
2
Enzimtica
*
Blanquecino
3
Enzimtica
**
Blanquecino
4
Enzimtica + lctica
**
Blanquecino
5
Enzimtica + lctica
***
Blanquecino
6
Enzimtica + lctica
*
Blanquecino
7
Enzimtica + lctica
**
Blanquecino
8
Enzimtica + lctica
***
Blanquecino
9
Enzimtica + lctica
*
Blanquecino
10
Enzimtica + lctica + NaCl2
**
Blanquecino
11
Enzimtica + lctica + NaCl2
***
Blanquecino
12
Enzimtica + lctica + NaCl2
*
Blanquecino
(*)baja firmeza, (**)regular firmeza, (***) buena firmeza
V. DISCUSIN
En la prctica se evalu la fuerza del cuajo; a unas muestras solo
se aadieron el cuajo, mientras que a otras se le adicionaron el
fermento lctico para ver en que influyen. As como tambin se le
inocularon lo fermentos a diferentes tiempos. Para ellos se realiz
la prueba del cuchillo, para as observar si se encuentra la cuajada
lista.
En el caso de los vasos 10, 11 y 12 despus de 15min de haber
agregado el fermento lctico se agreg Cloruro de Calcio, con la
finalidad de una buena coagulacin. Sbodio (2012) menciona que la
acidez de la leche favorece la accin del cuajo al liberar iones
calcio de los compuestos solubles coloidales, a ms acidez mejor
coagulacin y cuajada ms firme. Para ello las sales de calcio
solubles son necesarias para que el cuajo acte eficientemente y
obtener una cuajada consistente, aparte de mejorar el rendimiento,
favoreciendo el desuero y la retencin de slidos, por lo que se
recomienda el cloruro de calcio porque es ionizado y soluble, su
accin se debe a la formacin de fosfatos insolubles y a la
recomposicin del equilibrio clcico en la casena.
As mismo Sbodio (2010) menciona que los iones clcicos son
necesarios para que el cuajo precipite la paracasena y formar un
cogulo firme. La cantidad mxima recomendable es de 20 gramos por
100 Litros de leche, estas cantidades dependern de la composicin de
la materia prima, de la alimentacin de las vacas, la fase de
lactancia, el clima, entre otros. Varnam (1995) menciona que en
leches con elevada acidez se liberan muchos iones calcio, por esto
en este tipo de leches se recomienda menor adicin de cloruro, ya
que una dosis excesiva conduce a una cuajada dura y quebradiza y
con sabor amargo. As como tambin menciona es favorable preparar la
solucin de calcio dos horas antes de usarla. En nuestro caso la
preparacin del cloruro de calcio fue aproximadamente media hora
antes de agregar al vaso 10.
Segn el cuadro 1, la leche cruda presento una mejor consistencia
en el cuajo, seguido por la leche sobre pasteurizada y en
consistencia ms flcida la pasteurizada. En el caso de la leche
pasteurizado con un cuajo flcido lo explica Gonzales (2002), que
leche pasteurizada no tenga un cuajo tan consistente es posible que
sea porque el calentamiento previo produce que la renina reduce la
carga en las partculas de casena pero no lo suficiente para formar
un cogulo firme. Esto con la adicin de aditivos como cloruro de
calcio a la leche calentada hace que la renina para coagular la
leche normalmente.
Algo a tener en cuenta que la leche cruda presenta una mejor
cuajada debido a la presencia de cationes de calcio. Sin un
tratamiento trmico las uniones de calcio, fosforo y casena se
mantienen por lo que la consistencia del cuajo es mejor. Adems la
acidificacin que puede tener la leche antes y despus de la
coagulacin elimina las sales minerales originalmente fijadas sobre
la micela (estructura que se forma durante el proceso de coagulacin
de la leche), siendo este nivel de mineralizacin residual de las
protenas el que determinar grado de cohesin de la cuajada (Snchez,
1997).
El calor produce modificaciones en la dispersin de la casena,
afectando su coagulacin, despus de calentar la leche por encima de
60C, tiene lugar procesos como desnaturalizacin y agregacin e
protenas del suero que favorecen la coagulacin. Sin embargo en la
leche sobre pasteurizada el calor exagerado produce perjuicios en
la leche destinada a la elaboracin de quesos. La leche pasteurizada
cuaja ms difcilmente que la leche cruda, el tiempo de coagulacin es
mayor, se produce un cogulo ms blando, el desuerado es ms lento y
debido a la formacin de un cogulo dbil, se pierde mayor materia
seca en el suero(Snchez, 1997).
La cuestin de la pasterizacin, sin duda polmica, parece haber
quedado zanjada en favor de una mayor valoracin de los quesos
elaborados conleche cruda, pues con la pasterizacin se destruyen
microbios que dan al queso mejorsabor,aromayvalor diettico. Para
que haya garantas de salubridad, la leche debe sercertificada, es
decir, proceder de animales sujetos a continuo control sanitario.
En cualquier caso, el riesgo en quesos que han madurado ms de 60
das es inexistente. Adems si luego de la pasteurizacin se enfra y
se agrega el cuajo, igual la taza de coagulacin se retarda y se
obtiene una forma mucho ms suave, ms cogulo de floculante.
VI. CONCLUSIONES
La adicin de cloruro de calcio en el caso de los vasos 10, 11 y
12, permiti mejorar la coagulacin de la leche pasteurizada.
El cuajo de leche cruda produjo el cuajo ms consistente, seguido
de la sobre pasteurizada siendo la ms flcido el cuajo proveniente
de leche pasteurizada.
La pasteurizacin tambin afecta a la velocidad de coagulacin de
la leche. Debido a la desmineralizacin del calcio.
La leche cruda presenta un cuajo ms consistente, seguido del
sobre-pasteurizados y por ltimo el pasteurizado.
VII. BIBLIOGRAFIA
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