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Formación de la estructura básica del queso

 

gráfico 2 estructura queso

Figura 2. Diagrama esquemático de los tamaños relativos de un glóbulo de grasa, una bacteria y una micela de caseína (1 µm = 0.001mm, 1nm = 0.001 µm) 

Por otro lado, la acidificación de la leche aumenta la actividad de los iones Ca++, disminuyendo el tiempo de coagulación y aumentando también la firmeza mecánica de la cuajada. (Lucey y Fox, 1993)

La materia grasa es el componente más importante, después de las caseínas, para la formación de la estructura y para el rendimiento en quesería. 

En la leche entera, la grasa esta presente en la forma de glóbulos de grasa rodeados por una membrana cuyos constituyentes principales son fosfolípidos y proteínas. El diámetro de estos glóbulos varia entre 0.1mm y 10mm (Evans, 1986) y el promedio esta dentro del rango entre 3 y 4 mm (Bylund, 1995).

La figura dos muestra un diagrama esquemático de un glóbulo de grasa de leche de vaca recién ordeñada. Se ilustra también, para fines de comparación, el tamaño del glóbulo de grasa (3 – 4 mm) en relación con el tamaño de una micela de caseína (20 – 600 nm) y de una bacteria (1mm). 

Generalmente no es usual homogenizar la leche para quesería, aunque algunos industriales lo hacen. La homogenización de la leche causa una reducción del tamaño de los glóbulos de grasa y por consiguiente un aumento en el área superficial de la materia grasa, lo que altera a la membrana original puesto que la concentración de este complejo es ahora insuficiente para cubrir toda la superficie resultante de la homogenización.

Las nuevas membranas consisten de material de las membranas originales, más proteínas absorbidas provenientes de la fase acuosa de la leche. 

Cuando se homogeniza la leche, las micelas de caseína se adsorben rápidamente para cubrir los glóbulos de grasa recién formados. Esto se puede deber a las propiedades tenso- activas de las caseínas, que tienen una grado considerable de hidrofobicidad.

Los glóbulos de grasa en la leche homogenizada contienen suficiente caseína absorbida como para que su densidad aumente, lo que es un mecanismo de estabilización contra la separación de la crema (Morr, 1975) y constituye la razón por la cual se homogeniza la leche para consumo como tal. 

 Como indican Aguilera y Kessler (1989), los glóbulos de grasa se pueden comportar como núcleos de co-polimerización que refuerzan el gel de caseína.

La grasa recubierta de proteína puede enlazar cantidades adicionales de proteína y ayudar así a la formación del gel reforzado.

Sin embargo, un factor crítico de este proceso es la presión de homogenización de la grasa, que debe resultar en glóbulos pequeños recubiertos de proteína. Partículas grandes de grasa pueden lograr el efecto contrario; es decir, interferir con la formación de la matriz proteica.

Cano – Ruiz y Richter (1997) publicaron algunos efectos de estas variables en el tamaño de los glóbulos de grasa, en la adsorción de la proteína por unidad de área superficial de grasa y en la composición de la proteína absorbida. Como era de esperarse encontraron que al aumentar la presión de homogenización (30, 60, 90 MPa, equivalente a 5000, 8702 y 13054 lbs/pulg2), disminuyo el diámetro promedio de los glóbulos de grasa y aumentó la “carga proteica” “I” (mg. de proteína por metro cuadrado de área superficial de materia grasa). 

El ligero aumento de rendimiento al homogenizar la leche no significa necesariamente que se obtiene de un queso de buena calidad.

Dependiendo del tipo de queso, la homogenización de la materia grasa puede o no ser benéfica. La hipótesis es que puede ser benéfico aumentar la presión de homogenización, debido al aumento en el área superficial de la grasa, que permite la absorción de mayor cantidad de proteína. Sin embargo, una presión excesiva pude ser contraproducente, por lo que esto debe de cuantificarse y de evaluarse en un contexto más grande que incluya otros atributos importantes, tales como la textura del queso resultante. 

A la luz del propósito de este libro, que es sugerir opciones tecnológicas para maximizar el rendimiento de queso, todas las variables son importantes: pH de la leche, composición de la leche (concentración de sólidos, concentración de proteínas, relación grasa/proteína), tratamiento térmico, cantidad de cloruro de calcio añadido, tiempo de coagulación, condiciones de corte de la cuajada, agitación y calentamiento de la mezcla de cuajada y lacto-suero, salazón y prensado del queso. Ninguna de estas variables es independiente y las interacciones  no son lineales ni exactamente predecibles, por lo que el camino hacia la optimización es necesariamente un proceso iterativo de aprendizaje. 

El aprendizaje es mas eficiente si se estudian simultáneamente lo efectos de varios factores. Estudiar un factor a la vez no nos permite aprender acerca de las interacciones entre los factores y, por otro lado, si quisiéramos explorar todo el campo de posibilidades en un solo protocolo de experimentación, el experimento seria extraordinariamente complejo tanto desde el numero de lotes de queso a fabricar como desde el punto de vista de la interpretación de las interacciones.

Entonces, al estudiar los efectos de los factores más importantes, lo más conveniente es fijar algunos de los factores de menor impacto y explorar los efectos e interacciones de los principales factores; es decir, los de mayor efecto esperado. Decidir cuales factores son más importantes que otros es un juicio de valor basado en la experiencia, por lo que uno debe siempre estar dispuesto a cambiar las hipótesis a medida que se tiene más información del comportamiento del sistema bajo estudio. No se trata, sin embargo, de encontrar la solución en el primer diseño experimental, sino aprender más cotejando los datos con las teorías o hipótesis y modificando estas ultimas para que representen mejor la realidad observada. 

Desde luego, hay que considerar los efectos cuya existencia se conoce de antemano. Por ejemplo, fijar la cantidad de cloruro de calcio o significa que el efecto del ion Ca++ va a ser el mismo en todas las corridas experimentales, puesto que en ellas generalmente estarán variando el pH y los tratamientos térmicos. Sin embargo, se sabe que el ion Ca++ imparte firmeza a la cuajada, y que el límite superior para su uso en la práctica está más bien dado por las propiedades sensoriales del queso y del lacto suero. 

Tan importante como lo anterior, se debe decidir de antemano cuales son las variables de respuesta importantes (rendimiento, contenido de humedad, propensión al desuerado, composición del lacto-suero, propiedades sensoriales de queso, etc.), así como los métodos que se emplearan para asignarle un valor, preferentemente numérico, a cada una de estas variables. 

Se recomienda que  el numero de variables de respuesta, con las que se van a evaluar los resultados, sea razonablemente pequeño, lo mínimo que le permita a la empresa llegar a una conclusión razonable.

Para hacer el trabajo más eficaz, es altamente recomendable involucrar desde el principio a personal de varias áreas de la empresa (tecnología, investigación y desarrollo, ventas, mercadeo). 

Los métodos estadísticos para calcular los efectos principales y los efectos de las interacciones entre los factores, sobre cada una de las variables de respuesta, son muy útiles, razonablemente sencillos y se puede consultar en textos sobre diseño experimental, tales como el de Box et al. (1978) o el de Moen et al. (1991) 

Arturo Inda Cunningham

 

 

 

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