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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE QUESO ASADERO NATURAL Y QUESO ASADERO ANÁLOGO ELABORADO EN EL ESTADO DE AGUASCALIENTES T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE QUÍMICA DE ALIMENTOS PRESENTA Linda Carolina Hernández Lozano MÉXICO, D.F. 2008 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. Si el hombre es formado por las circunstancias, entonces es necesario formar las circunstancias humanamente. K. Marx y F. Engels, La sagrada familia Su lucha del día a día me ha puesto en este camino enseñándome a no rendirme, a seguir creciendo. Caro Agradecimientos A mi casa de estudios la Universidad Nacional Autónoma de México. A la incomparable Facultad de Química. Mi reconocimiento a los profesores de mi Facultad por sus enseñanzas y conocimientos compartidos. A mis amigos de la Facultad con los que compartí esta travesía, Maribel por estos años de amistad, Eva, Ady. . . . ., Tere por tú apoyo a la distancia e incondicional disposición. No tengo palabras para expresar la gratitud que siento por el excepcional equipo del laboratorio de Control de Calidad de la Posta. A Laura por su desinteresada ayuda, su compromiso con la investigación y su amistad. A Yola por su confianza al involucrarme en su proyecto, por sus consejos. A Rosy por su ayuda incondicional. A Yuri por su amistad. Deseo a si mismo expresar mi gratitud a mis padres por creer en mí. A mi mamá por su amor sin límite, por su confianza. A mi papá por transmitirme sus deseos de superación y por todo el amor. A mis hermanas por su cariño, Ale por motivarme y ayudarme a no flaquear, Mari por su alegría y fortaleza. A Juan por su amor y apoyo incondicional. A todos aquellos que de una u otra manera me apoyaron para no desistir en este camino. __________________________________________INDICE DE CONTENIDOS ____________________________________________________________i 1. INTRODUCCIÓN 2. JUSTIFICACIÓN 3. OBJETIVOS 3.1. Objetivo General 3.2. Objetivos Específicos 4. ANTECEDENTES 4.1. El Queso a través de la historia 4.2. El Queso en México 4.3. Definición de Queso 4.3.1. Clasificación de Quesos 4.3.1.1. Rendimiento quesero 4.3.1.2. Problemática quesera actual 4.4. Queso Asadero 4.5. Quesos análogos 4.5.1. Composición de Quesos Análogos 4.5.1.1. Grasa 4.5.1.2. Proteína 4.5.1.3. Hidratos de carbono 4.5.1.4. Nutrimentos inorgánicos 4.6. Microorganismos del Queso 4.7. Evaluación Sensorial 5. HIPOTESIS 6. MATERIALES Y MÉTODOS 6.1. Análisis Químico Proximal 1 4 5 5 5 6 6 7 8 9 11 11 15 18 23 23 25 27 28 29 32 35 36 40 INDICE DE CONTENIDOS __________________________________________INDICE DE CONTENIDOS ____________________________________________________________ii 6.1.1. Humedad 6.1.2. Cenizas 6.1.3. Proteína 6.1.4. Grasa 6.1.5. Almidón 6.2. Análisis Fisicoquímicos 6.2.1. Acidez 6.2.2. pH 6.2.3. Actividad de agua 6.2.4. Color 6.2.5. Resistencia a la penetración 6.3. Análisis microbiológicos 7. RESULTADOS 8. CONCLUSIÓN 9. BIBLIOGRAFÍA 10. ANEXOS 40 42 43 44 46 49 49 50 51 52 52 52 59 89 91 96 __________________________________________INDICE DE CONTENIDOS ____________________________________________________________iii Tabla 1. Clasificación de quesos Tabla 2. Producción pecuaria en México 2000-2005 Tabla 3. Estimación de la disponibilidad per cápita 1990-2005. Leche de bovino en (litros/habitante/año) Tabla 4. Composición bromatológica gruesa de varios asaderos Tabla 5. Ingredientes típicos de los quesos análogos Tabla 6. Posibles tipos de Queso por Tecnología de Análogos Tabla 7. Quesosasaderos análogos y naturales identificados Tabla 8. Composición nutrimental (%) de quesos asaderos análogos y quesos asaderos naturales. Tabla 9. Análisis fisicoquímicos de quesos análogos y quesos naturales Tabla 10. Resultados de pruebas bioquímicas del día 11; a partir de Mac Conkey y Sulfito de Bismuto Tabla 11. Resultados de pruebas bioquímicas del día 16; a partir de Mac Conkey y Sulfito de Bismuto Tabla 12. Resultados de pruebas bioquímicas del día 20; a partir de Mac Conkey y Sulfito de Bismuto Tabla 13. Resultados de pruebas bioquímicas del día 32; a partir de Mac Conkey y Sulfito de Bismuto Tabla 14. Perfil sensorial por atributos de textura, olor y sabor de quesos análogos y quesoSnaturales. 10 12 12 15 19 22 37 61 62 70 70 71 71 85 INDICE DE TABLAS __________________________________________INDICE DE CONTENIDOS ____________________________________________________________iv Figura 1. Elaboración de queso asadero (Adaptado de Villegas, 2003) Figura 2. Los tipos diferentes de substitutos según Shaw . Figura 3. Protocolo para la producción de queso análogo (Adaptado de O'Malley, et al., 2000) Figura 4. Estructura de los triglicéridos (R1, R2, R3, representan las cadenas de ácidos grasos que le otorgan a los triglicéridos sus características individuales.) Figura 5. Estructura de las proteínas (R1, R2, etc., son los radicales específicos de cada aminoácido. Figura 6. La lactosa se sintetiza en la ubre a partir de la glucosa y galactosa. Figura 7. Evaluación de los parámetros C*, h°, WI de quesos asaderos análogos y quesos asaderos genuinos. Figura 8. Recuento microbiano de quesos asaderos análogos y queso asadero natural. Figura 9. Recuento de levaduras en quesos asaderos análogos y quesos asaderos naturales vs límite máximo permitido según NOM-121-SSA1-1994. Figura 10. Recuento de mesófilos aerobios a lo largo de 32 días. Figura 11. Recuento de coliformes a lo largo de 32 días. Figura 12. Recuento de levaduras a lo largo de 32 días. Figura 13. Variación de pH en los quesos análogos y naturales a lo largo de 32 días. 17 20 21 23 25 27 63 64 65 66 67 68 72 INDICE DE FIGURAS __________________________________________INDICE DE CONTENIDOS ____________________________________________________________v Figura 14. Variación de acidez en los quesos análogos y naturales a lo largo de 32 días. Figura 15. Variación de aw en los quesos análogos y naturales a lo largo de 32 días. Figura 16. Variación de la resistencia a la penetración de los quesos análogos y naturales a lo largo de 32 días. Figura 17. Variación de C* en los quesos análogos y naturales a lo largo de 32 días. Figura 18. Variación de h°en los quesos análogos y naturales a lo largo de 32 días. Figura 19. Variación de WI (índice de blancura) en los quesos análogos y naturales a lo largo de 32 días. Figura 20. Variación de la grasa de los quesos análogos y naturales a lo largo de 32 días. Figura 21. Variación de almidón en los quesos análogos y naturales a lo largo de 32 días. Figura 22. Variación de lactosa de los quesos análogos y naturales a lo largo de 32 días. Figura 23. Variación de proteína en los quesos análogos y naturales a lo largo de 32 días. Figura 24. Variación de la humedad de los quesos análogos y naturales a lo largo de 32 días. Figura 25. Variación de ceniza en los quesos análogos y naturales a lo largo de 32 días. Figura 26. Variación del calcio en los quesos análogos y naturales a lo largo de 32 días. 73 74 75 77 77 78 79 80 80 81 82 83 84 ___________________________________________________INTRODUCCIÓN _________________________________________________________1 1. INTRODUCCIÓN Actualmente la industria quesera enfrenta problemas derivados al alto costo de la leche fluida y el bajo rendimiento quesero lo que ha llevado consigo a la aparición de productos que se dicen queso pero no lo son. Éstos productos son llamados Quesos no genuinos / sucedáneos /imitación /no naturales / rellenados / análogos / alternativos / sustitutos / simulados (Villegas, 2004). Los quesos análogos son el resultado de varios factores como innovaciones tecnológicas con la aparición de homogenizadores; por la gran oferta de proteína derivada de la leche por parte de Europa, Australia y Nueva Zelanda; por el 35% de déficit de leche que México presenta; así como por el mercado de clientes de bajos ingresos. En la actualidad en la fabricación de queso se utiliza leche en polvo, leche descremada en polvo, suero de leche en polvo en lugar de leche fluida. En lugar de grasa butírica grasas vegetales y para sustituir las caseínas se utilizan aislados y concentrados de soya, almidón, almidón pre-gelatinizado (Rani y Verma, 1995; Kiely, 1991; Muir, et al., 1998). ___________________________________________________INTRODUCCIÓN _________________________________________________________2 A nivel internacional hoy día no hay normas que hablen de los quesos análogos, sin embargo ya se están realizando trabajos al respecto. En la tercera reunión del comité del Codex Alimentarius (FAO) sobre la leche y productos lácteos que se llevó a cabo en Uruguay Montevideo en mayo de 1998, el comité examinó una propuesta de la delegación de Francia de comenzar los trabajos sobre normas para una nueva categoría de productos análogos a los quesos en cuanto a la forma de presentación, pero que por diversas razones no se encuadraban dentro de las normas establecidas para los quesos. Se acordó distribuir la propuesta a los gobiernos para que formularan observaciones con miras a determinar en la próxima reunión del Comité si habían de emprenderse o no los trabajos en este sector. A nivel nacional en 1988 la Secretaría de Salud mediante la ley general de salud reconocía los quesos genuinos, procesados y quesos imitación. Para 1999 la misma Secretaríade Salud pero ahora en el reglamento de control sanitario de productos y servicios reconoce únicamente quesos genuinos y procesados, siendo excluidos los de imitación. Por lo anterior en el mercado existen este tipo de productos que no son diferenciados adecuadamente de un queso natural aún y cuando la NOM-051-SCFI-1994 de especificaciones generales del etiquetado para alimentos y bebidas no alcohólicas preenvasadas nos dice que la información contenida en las ___________________________________________________INTRODUCCIÓN _________________________________________________________3 etiquetas de los alimentos y bebidas no alcohólicas preenvasadas debe ser veraz y describirse y presentarse de forma tal que no induzca a error al consumidor con respecto a la naturaleza y características del producto. Por otro lado, los factores de calidad ocupan un lugar preeminente y decisivo para la buena comercialización de cualquier producto; es norma general en cualquier proceso de fabricación el tratar de obtener un producto de máxima calidad (Compaire, 1976). Sin embargo al no tener una norma oficial que hable de los quesos análogos, muchas veces ésta calidad se ve demeritada tanto microbiológicamente como nutrimentalmente. ______________________________________________________OBJETIVOS __________________________________________________________5 2. OBJETIVOS 3.1. Objetivo General - Comparar los quesos asaderos análogos de los quesos asaderos naturales mediante su caracterización nutrimental, fisicoquímica, sensorial y sanitaria. 3.2. Objetivos Específicos - Comparar las propiedades nutrimentales de quesos asaderos análogos y queso asadero naturales. - Caracterizar las propiedades fisicoquímicas de quesos asaderos análogos y quesos asaderos naturales. - Determinar las condiciones sanitarias de quesos asaderos análogos y quesos asaderos naturales durante su almacenamiento. - Identificar los cambios en las propiedades nutrimentales y fisicoquímicas de quesos asaderos análogos y quesos asaderos naturales durante su almacenamiento - Determinar el perfil sensorial de quesos asaderos análogos y de quesos asaderos naturales. ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________6 4. ANTECEDENTES 4.1 El Queso a través de la historia El queso es un alimento casi completo que contiene, poco más o menos, todos los nutrientes que son necesarios para el crecimiento y el desarrollo del cuerpo humano. El origen del queso se remonta tan lejos como las sociedades organizadas. Desde que los hombres prehistóricos domesticaron y explotaron a ciertos mamíferos tomaron su leche y persistieron en conservarla. En restos de milenarios palafitos se han encontrado fragmentos de vasijas perforadas que posiblemente servían para desuerar la leche cortada. Algunos viejos escritos citan a la leche cuajada como uno de los alimentos importantes de las poblaciones de Medio Oriente y de los nómadas. Se piensa que la dejaban fermentar largamente para impartirle un sabor ácido-alcohólico. Existen evidencias pictóricas que se remontan al tercer milenio A.C. que revela que los sumerios ordeñaban su ganado y transformaban la leche (Battistotti et al., 1983.) Es muy probable que, históricamente, el primer tipo de queso que se obtuvo fuera por la vía ácida, al coagularse la leche por precipitación de las caseínas en su punto isoeléctrico (pH de 4.6-4.7). Posteriormente, la cuajada se fraccionó por agitación o ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________7 por un cortado tosco, y el suero expulsado se eliminó, quedando una masa de sólidos lácteos concentrados. Sin embargo, es también posible que, como explican algunas hipótesis, algún nómada en tiempos remotos descubrió el cuajado de la leche al portar durante su trayecto leche tibia en un odre (cuero de rumiante seco y cosido, esto es, la panza). Del paso del cuajado de la leche en este caso por vía enzimática, al actuar la renina o pepsina de la panza del rumiante, a la elaboración de queso sencillo sólo bastaba la separación del suero de la cuajada y la compresión manual de ésta para darle alguna forma. En fin, pudieron ser varios los orígenes del queso, no solamente los asentados, sin embargo, no hay constancia fehaciente de un proceso preciso, es por eso que el tema es todavía en nuestros días objeto de especulación. (Villegas, 2003). 4.2 El Queso en México En México, el queso se ha elaborado desde tiempos de la colonia, cuando los conquistadores españoles trajeron a la nueva España los primeros hatos de ganado criollo. Pronto se desarrollaron en zonas de fuerte actividad ganadera, tal como la de los altos de Jalisco, que desde antaño ha estado vinculada a la actividad productora del queso (Villegas, 2004). México, si bien no es un gran productor de leche y de queso a la manera de algunos países europeos, si se puede vanagloriar ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________8 de poseer, al menos, unos 25 tipos diferentes. La mayor parte son elaborados con leche bronca a nivel artesanal (Oaxaca, adobera, sierra, etc.), y otros con leche pasteurizada y tecnología un tanto más moderna (chihuahua, panela, etc.) (Villegas, 2003). 4.3 Definición de Queso La gran diversidad de tipos de queso que existen en el mundo dificulta establecer una definición única que los incluya todos. La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) y la Organización Mundial de la Salud (OMS) considera que: El queso es un producto fresco o afinado, sólido o semisólido obtenido por: a) Coagulación de la leche entera, la leche descremada, leche parcialmente descremada, crema, crema de lactosuero, suero de mantequilla, solo o en combinación gracias a la acción del cuajo o de otros agentes coagulantes apropiados y por desuerado parcial de lactosuero resultante de esta coagulación. b) Por el empleo de técnicas de fabricación que implican la coagulación de la leche y/o de materia provenientes de ésta, a fin de obtener un producto terminado que posea las mismas características físicas, químicas y organolépticas que el producto definido en el apartado anterior a). ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________9 4.3.1 Clasificación de Quesos Durante siglos, la elaboración del queso se ha ido modificando y refinando; hoy día las variedades de queso más populares se elaboran industrialmente (Varnam, 1995). Algunos autores señalan que en la actualidad existen entre 400 y 1000 variedades de quesos a nivel mundial (Fox, 1993). Algunas de estas variedades difieren entre sí en el grado de maduración, la vía de coagulación o los agentes maduradores, otros difieren en forma o tamaño (Villegas, 2003). En la Tabla 1 se ilustra la clasificación de algunos quesos nacionales y extranjeros. ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________10 Tabla 1. Clasificación de quesos POR TIPO DE PASTA Untable Doble crema, queso crema, cottage, petit suisse Tajable Chapingo, Chihuahua, tipo manchego mexicano, manchego, edam, gouda, emmental (gruyere). Rallable Añejo, cotija, parmesano Hilada Oaxaca, asadero, guaje (huasteco), mozarella. POR CONSISTENCIA DE PASTA Blanda Queso untable (crema, cottage), panela, quedo crema tropical, quesos rancheros mexicanos. Semidura Chapingo, Chihuahua, tipo manchego mexicano, cheddar, edam, emmental (gruyer). DuraAñejo, cotija, parmesano POR GRADO DE MADURACIÓN Frescos Panela, quesos rancheros, queso crema, cottage. Medianamente maduros Chapingo, Chihuahua, tipo manchego mexicano, gouda. Fuertemente maduros Cotija (genuino), añejo, camembert, roquefort, parmesano. POR AGENTES MADUROS Bacterias de pasta Chapingo, Chihuahua, cheddar. Bacterias en pasta más bacterias en pasta Emmental, comté. Bacterias en pasta más bacterias en corteza Limburger, comté, munster, port-do salut. Bacterias y mohos en pasta Roquefort, cabrales, stilton. Mohos en corteza y pasta, y bacterias en pasta Camembert, brie. Fuente: Villegas, 2003 ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________11 4.3.1.1 Rendimiento quesero Se entiende por rendimiento quesero la cantidad de producto a partir de un volumen determinado de leche. Entre los factores que afectan el rendimiento quesero esta la calidad composicional de la leche, esto es, sus tasas protéica y butírica totales, y la tasa caseínica; así como el proceso de elaboración que incluye el tratamiento térmico de la leche, la coagulación, el cortado, el cocinado y el secado del grano, el salado y la maduración (Davis, 1965). Para quesos de pasta hilada como el asadero el rendimiento se sitúa entre 10 y 11 kg/100 litros de leche (Villegas, 2003). 4.3.1.2 Problemática quesera actual A nivel general, la agroindustria quesera mexicana enfrenta diversos problemas como la necesidad en muchas empresas queseras de elaborar productos a menor costo, para ampliar márgenes de utilidad e incrementar volúmenes de venta. Por otro lado el desabasto de leche en nuestro país también ha llevado a los productores a elaborar éstos productos de imitación. ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________12 En el 2005 México contó con 10,015.8 millones de litros de leche como se ve en la tabla 2 y según la tabla 3, el consumo fue de 117.2 litros/habitante/año, presentando un déficit que es abastecido por leche proveniente de Estados Unidos. Tabla 2. Producción pecuaria en México 2000 - 2005 2000 2001 2002 2003 2004 2005** Leche* 9,442.6 9,640.69,804.89,936,19710,025.310,015.8 Bovino 9,311.4 9,500.79,658.3 9,784.4 9,864.3 9,854.8 Caprino 131.2 139.9 146.5 151.8 161.0 161.0 (*) Millones de litros (**) Preliminar Fuente: SAGARPA Tabla 3. Estimación de la disponibilidad per cápita 1990-2005. Leche de bovino en (litros/habitante/año) AÑO LECHE DE BOVINO 1990 70.5 1991 75.7 1992 102.7 1993 107.5 1994 98.8 1995 94.3 1996 97.6 1997 100.9 1998 102.1 1999 108.7 2000 113.2 2001 118.2 2002 117.5 2003 117.6 2004 117.3 2005 117.2 Fuente: SAGARPA ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________13 Esto ha conducido a la aparición de quesos de imitación, con grasa vegetal, almidones, caseinatos y aún con proteínas de soya de alta pureza. Todo eso genera toda una gama de productos lácteos donde la calidad genuina ya no existe; este problema de la adulteración evidentemente es de orden legal, pero posee un trasfondo económico indudable (Villegas, 2004). El costo de producir quesos análogos puede ser bastante menor al de los naturales, debido a ahorros en el proceso de la fabricación y que las materias primas son mucho más baratas que la leche (Shaw, 1984). El suministro bajo de producción de leche en algunas partes del mundo ha conducido al aumento en la utilización de ingredientes de substitutos de fuentes vegetales en la producción de algunos análogos de leche (Ahmed et al., 1995; McNutt, 1989). A mediados de los 80’s el New Zealand Dairy Board (NZDB, Fonterra) había consolidado su penetración comercial a México a través de una alianza estratégica con Arancia Industrial, diseñando estrategias para que el industrial lácteo mexicano tuviera conocimiento de la utilización de ingredientes como grasa butírica anhidra, caseína ácida, caseína de cuajo, caseinato de sodio. Se organizó un seminario sobre quesos análogos para fabricantes mexicanos de lácteos en colaboración con una casa saborista en Chicago. Esos fueron los inicios de los quesos ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________14 análogos en México; para entonces era solo un grupo de técnicos los que conocían con cierta profundidad como elaborar un queso análogo; ahora a unos 20 años de distancia, sólo un grupo reducido de personas pueden distinguir un queso análogo de uno natural (Valencia, 2005). Con excepción de los quesos con mayor cobertura: Chihuahua, Oaxaca, tipo manchego, panela y crema, los cuales se comercializan ampliamente en los grandes centros de consumo del país, no existen ni siquiera propuestas de normas de calidad vigente y aplicadas estrictamente. Los quesos con leche cruda o bronca en general son elaborados por la industria pequeña o mediana empleando métodos artesanales, rústicos, y carentes usualmente de control de calidad, es por ello que el producto final adolece de heterogeneidad composicional y sensorial así como limitada conservación (Villegas, 2003). Además hay un interés cada vez mayor entre consumidores en los productos de alimentación que contienen menos grasa total, grasa saturada, colesterol, y calorías. Tales productos son útiles en el control del peso corporal y en la reducción del riesgo de enfermedades cardiovasculares (Kong-Chan et al., 1991; Mortensen et al., 1991). ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________15 4.4. Queso asadero El Asadero es un queso típico mexicano de pasta hilada considerado como un queso fresco; se elabora casi siempre con leche cruda o bronca de vaca y se presenta en el mercado en varias formas; en bolsa, en bloques de diferentes tamaños (Villegas, 2003). La Tabla 4 muestra la composición bromatológica de varios quesos asaderos. Tabla 4. Composición bromatológica gruesa de varios asaderos Fuente H2o % Sólidos totales % Grasa % Proteína % Ceniza % 1 2 2’ 3 48.8 42.9 43.5 44.3 51.2 57.1 56.5 55.7 21.6 23.6 20.9 20.2 22.5 22.5 22.5 26.3 3.2 3.1 3.1 -- 1. Villegas a (1990). Análisis directo(Asadero de Jalisco, de leche cruda) 2. Aguado R. (1997). Análisis directo (asadero de leche cruda) 2’. Aguado R. (1997). Análisis directo (asadero de leche pasteurizada) 3. Camacho J. (2001). Análisis directo (asadero de leche cruda) ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________16 Existe confusión o ambigüedad respecto al nombre asadero a nivel de normatividad en México, no se diferencia claramente al queso Oaxaca del asadero. En la actualidad tal parece que por “asadero” se entiende todo queso que funde y plastifica al calentarse. Entonces tanto el queso Oaxaca, el llamado asadero, el adobera y cualquier otro con propiedades termoelásticas semejantes debería considerarse asadero. Por ello, para evitar ambigüedades, hay necesidad de estipular las diferencias esenciales entre los quesos mencionados y consignarlas en normas técnicas específicas. EL proceso de elaboración del queso asadero (Figura 1) y del Oaxaca difiere en la forma del salado ya que el asadero es salado e hilado y el queso Oaxaca es salado después de la formación de las hebras, este salado es por frotación. ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________17Figura 1. Elaboración de queso asadero (Adaptado de Villegas, 2003) Leche bronca Leche ácida de víspera Trabajo de la cuajada Cuajado Leche ácida apropiada Fijación de temperatura de cuajado 30° Cortado Reposo Desuerado Reposo de la cuajada Amasado con calentamiento directo Salado Hilado de pasta en porciones Oreado Formación de bolas Envuelto en plástico Conservació Bolas madejas ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________18 4.5 Quesos Análogos Los quesos análogos por lo general son productos hechos por mezcla de componentes individuales, incluyendo grasas sintéticas y proteínas (Bachmann, 2001). Pueden fabricarse a partir de ingredientes no lácteos, parte lácteos o todos lácteos (Varnam, 1995). El desarrollo de un queso análogo implica el empleo de grasa y /o fuentes de proteína diferentes al natural, juntos con un sistema de sabor que simula él del producto natural. Es también necesario desarrollar un régimen de tratamiento conveniente capaz de combinar estos elementos para proporcionar la textura y propiedades funcionales requeridas (Bachmann, 2001). Hay dos tipos básicos de procesos para la fabricación de substitutos de queso. Los primeros emplean "una leche" líquida, e implican métodos convencionales. ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________19 Tabla 5. Ingredientes típicos de los quesos análogos Análogos no lácteos Aceite de soya Proteína de soya Aroma artificial Análogos parcialmente lácteos Caseína y/o caseinatos Aceite de soya Queso modificado enzimáticamente y/o aromas Análogos lácteos Caseína y/o caseinatos Aceite de mantequilla Queso modificado enzimáticamente Queso Nota: Todos los análogos contienen NaCl, colorante y estabilizante El segundo tipo, llamado queso análogo, es hecho mezclando varias materias primas que usan técnicas similares a aquellos para la fabricación de queso. En la figura 3 se muestra un diagrama de elaboración de un queso análogo. La mayoría de substitutos de queso es fabricada por el proceso de mezcla (Shaw, 1984). ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________20 Figura 2. Los tipos diferentes de substitutos según Shaw (1984). Tipos de queso sustituto (imitación) Queso rellenado Queso análogo Leche desnatada Leche desnatada a) Sintético b) Lechería parcial c) Lechería Aceite vegetal Aceite vegetal Ej. Ej. Ej. Grasa butírica Proteína soya Caseína/tos Caseína/tos Aceite de soya Aceite de soya Grasa butírica Sabor artificial Sabor artificial EMC Método de fabricación de Método de fabricación Queso convencional de Queso procesado ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________21 Adición de la porción de agua Hidratación Adición de NaCl, fosfato disodio y ac. Sórbico Adición de caseína, almidón y goma guar Adición del resto del agua, grasa/aceite, color y ac. láctico Emulsificación Fundido de queso análogo Figura 3. Protocolo para la producción de queso análogo (Adaptado de O'Malley, et al., 2000) La tecnología del queso análogo es derivada de la tecnología de quesos procesados. Los tipos de Queso más factibles de producir mediante la tecnología de análogo se muestran en la tabla 6. Empacado y Almacenamiento en refrigeración (8°- 1°C) Queso Análogo ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________22 Tabla 6. Posibles tipos de Queso por Tecnología de Análogos Quesos Procesados Bloque, Rebanada sobre Rebanada o SOS=slice on slice, Rebanadas empacadas individualmente o IWS=individually wrapped slice. Quesos para fundir (usualmente para pizas , quesadillas, tacos, tortas) Mozzarella, Oaxaca, Asadero Quesos Semimaduros Chihuahua, Manchego Untables y Salsas de queso Procesado, Suizo, Saborizados, Salsas para nachos, Dips para botanas, etc. Queso para rallar Tipo Parmesano, Cotija de coco, etc. Fuente: Valencia, 2005 Son usados cada vez más debido a su bajo costo atribuible a la simplicidad de su fabricación y reemplazo de ingredientes de leche por productos vegetales más baratos (Pangborn, 1988). Casi todos los quesos análogos se fabrican por un proceso de fusión, similar al utilizado en el queso fundido. Las variaciones en los ingredientes y en las condiciones de procesado permiten diseñar un producto con las características para cubrir un propósito específico (Varnam, 1995). En la mayor parte de los países el etiquetado de los quesos análogos precisa una clara distinción del queso (Varnam, 1995). ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________23 4.5.1 Composición de Quesos Análogos 4.5.1.1 Grasa Suministran energía en forma concentrada. Son los componentes de los lípidos, los cuales representan la forma más concentrada de calorías en los alimentos ya que aportan 9 Kcal/g. Además contribuyen al sabor de los alimentos, son vehículos de vitaminas liposolubles (A, D, E, K), son constituyentes de las membranas celulares, ayudan a mantener la temperatura corporal y ayudan en el transporte de calcio (Casanueva et al., 2001). Figura 4. Estructura de los triglicéridos (R1, R2, R3, representan las cadenas de ácidos grasos que le otorgan a los triglicéridos sus características individuales.) Durante muchos años, se han elaborado productos de queso sintéticos en el que la materia grasa tradicionalmente presente en el queso fue substituido por una alternativa, la grasa menos cara, de animal o de vegetal. Esta práctica se extendió a principios de los años 1940 con los avances en la tecnología en las áreas de homogenización y la mezcla fluida. En casi todos los casos, los quesos sintéticos ofrecen más bajo el costo, que era probablemente el factor más importante en la aceptación inicial de ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________24 productos de alimentación sintéticos de leche. En los años pasados, sin embargo, con la conciencia aumentada del público de los peligros del colesterol encontrado en grasas de animal, productos de queso sintéticos en el que la materia grasa es substituida por una grasa vegetal han ganado popularidad (Kong- Chan et al., 1991). Procedimientos diferentes fueron desarrollados con aceites vegetales hidrogenados como de frijol de soya, de cacahuate, degrano de palma, la semilla de algodón, de coco (Arellano-Gómez et al., 1996; Brander et al., 1985; Lobato-Calleros et al., 1998; Shaw, 1984). Tanto la grasa como las sales tienen papeles importantes en el estado físico del producto, las reducciones pueden cambiar el aspecto, la textura, el sabor, desapareciendo propiedades y otros atributos (Eymery y Pangborn, 1988). Los sustitutos de grasa disponibles en el mercado influyen de distinta manera en la composición química, el arreglo estructural y el comportamiento mecánico del producto, de acuerdo a características particulares tales como naturaleza química, capacidad ligante de agua, actividad emulsificante, nivel de microparticulación, distribución e interacción con otros componentes del alimento (Singhal et al., 1991; Lucca y Tepper 1994; Mc Mahon et al., 1996; Drake et al., 1996). ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________25 En los quesos análogos se utiliza grasa que se encuentra en emulsión con el agua donde la fase grasa es estabilizada por la proteína. (Shimp, 1985; Ennis Mulvihill, 1997). La caseína del cuajo es la fuente de proteína de opción para emulsificar la grasa en la fabricación de queso análogo, sin embargo, la caseína solo puede emulsificar la fase grasa en el queso análogo cuando interacciona con el calcio (Caric Kalab, 1993). 4.5.1.2 Proteínas Los aminoácidos son las unidades estructurales de las proteínas. Su función es aportar la materia para poder crecer, reparar y mantener el organismo, y además participan en la formación de anticuerpos, enzimas y hormonas. Aportan 4 Kcal/g. Las proteínas de alto valor biológico o completas son las que contiene todos los aminoácidos indispensables y éstas son las de origen animal; sin embargo, al mezclar leguminosas con cereales ocurre la suplementación formándose proteínas de alta calidad (Casanueva et al., 2001). Figura 5. Estructura de las proteínas (R1, R2, etc., son los radicales específicos de cada aminoácido. El número de aminoácidos en la caseína de la leche varía de 199 a 209). ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________26 El uso de caseína renina o caseína ácida, ha sido sustituido por otra fuente de proteínas como es el aislado de proteína de soya y de cacahuate obteniéndose buenos resultados en cuanto al cuerpo y textura (Ahmed et al., 1995; Anónimo, 1982; Chen et al., 1979; Guirguis et al., 1985). El caseinato cálcico está siendo extensamente usado en la fabricación de quesos análogos (Hans, 2001); así mismo a menudo son empleadas las mezclas de caseínas diferentes y/o caseinatos (Cavalier-Salou y Cheftel, 1991). En el agua los grupos de fosfato solubles del caseinato son localizados en un lado de la proteína, mientras que en el otro lleva grupos no polares soluble en grasa. Las sales de calcio funcionan como los agentes emulsificantes que mejoran las propiedades de emulsión de caseinato aumentando su hidrosolubilidad (Eymery y Pangborn, 1988). La caseína de cuajo y varias caseínas ácidas son significativamente diferentes en sus propiedades físicas y químicas (Middleton, 1989). La caseína de cuajo seca presenta varias ventajas debido a su sabor y la estabilidad de almacenaje (Abou et al., 1996). ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________27 4.5.1.3 Hidratos de carbono Proporcionan al organismo energía inmediata, aportando 4 Kcal/g. Su principal fuente son las frutas, las verduras, los cereales y las leguminosas. Se clasifican en simples como la glucosa o la fructosa y en complejos los que están formados por almidón (Casanueva et al., 2001). Figura 6. La lactosa se sintetiza en la ubre a partir de la glucosa y galactosa. Existen descritos diferentes procedimientos para quesos análogos con poca o nula proteína. Zwiercan et al., (1986) realizaron quesos análogos con pre-gelatinizados o almidón modificado alta-amilosa en reemplazo parcial de caseína. Mounsey y O'Riordan (1999) fabricaron queso de imitación con varios niveles de almidón de maíz pre-gelatinizado. Una mezcla de caseinato de sodio, proteína aislada de soya y almidón ha sido usada para preparar el queso de imitación por Lee y Son (1985). ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________28 Otros fabricantes de queso de imitación han usado almidones modificados o aislado de soya como remplazo de caseinato (Kiely et al., 1991). 4.5.1.4 Nutrimentos inorgánicos Los nutrimentos inorgánicos forman parte importante de la estructura de cuerpo, donde cumplen diferentes funciones y actúan como catalizadores de algunas reacciones bioquímicas (Casanueva et al., 2001). Pequeñas cantidades de vitaminas apropiadas y minerales pueden ser añadidas a los quesos análogos durante las etapas finales de su preparación para alcanzar la equivalencia alimenticia a quesos naturales (Middleton, 1989). Los quesos constituyen excelente fuente de Calcio; sin embargo, el nivel de Calcio varía en función del contenido en agua y del tipo de fabricación (André, 1990). Los autores concluyeron que los altos grados de disociación de caseína depende tanto del pH más alto como el tipo de calcio. El grado de disociación de caseína probablemente es relacionado con la afinidad del anión del calcio, ya que la destrucción de interacciones "proteína-calcio-proteína" reduce la ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________29 agregación. La unión de calcio a caseinato depende del grado de fosforilación de la caseína, la adición de calcio proveniente de diferente tipo de sales puede afectar de manera diferente la solubilidad de caseínas. En la combinación con ácidos orgánicos, las sales actúan como buffer para mantener el pH encima del punto isoeléctrico de la proteína (Eymery et al., 1988). El cloruro de sodio interviene para potenciar el sabor del queso, se emplea para limitar el desarrollo de determinados mohos indeseables y para regular la humedad de la cuajada (André, 1990). 4.6. Microorganismos del queso Microorganismo es un término amplio aplicado a todos los seres vivos de pequeño tamaño, y juegan un papel importante debido a que son capaces de descomponer la materia orgánica y ocasionar daños en la salud pública. En la leche cruda es común la presencia de Coliformes y otros bacilos Gram negativos como las Pseudomonas (Fernández, 2000). Las bacterias patógenas proceden esencialmente del animal cuando se utiliza leche, pero también del personal, del agua que es empleada para la limpieza y enjuagado del equipo de fabricación (André, 1990) ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________30 Existen una gran cantidad de microorganismos presentes en los quesos, principalmente micrococos, estreptococos y difteroides; sin embargo, hay diversas clasificaciones de ellos: Según temperatura óptima de crecimiento. Se conocen los psicrófilos entre los que se encuentran los psicrótrofos que son las bacterias que proliferan en algún grado por debajo de 7ºC. En este grupo se tiene la microflora importante en condiciones de refrigeración. La mayor parte de las bacterias, levaduras y mohos asociados al queso, a temperatura ambiente (de 20ºC a 35ºC), son mesófilos. Los microorganismos termófilos son más importantes en productos como quesos de pasta cocida (Villegas, 2003). Según necesidades de oxígenoLos aerobios estrictos necesitan una elevada concentración de oxígeno, crecen en la superficie, como en corteza de quesos; algunos mohos y bacterias pertenecen a este grupo (Pseudomonas). Aerobios facultativos, metabolizan en presencia o ausencia de oxígeno, como las bacterias coliformes y levaduras. Los anaerobios estrictos no toleran ni la mínima cantidad de oxígeno, por ejemplo las bacterias esporuladas del genero ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________31 Clostridium, en los quesos de pasta semidura y dura contaminados (Villegas, 2003) Bacterias importantes Micrococos: Estos cocos son Gram positivos; la mayoría son capaces de crecer en presencia de concentraciones elevadas de NaCl (James, 1992). Enterobacterias: Bacterias entéricas Gram negativas Pseudomonas: Las Pseudomonas son bacilos Gram negativos que constituyen el género bacteriano más amplio que existe en alimentos frescos, son el grupo de bacterias más importantes de las que alteran los alimentos frescos refrigerados puesto que muchas de sus cepas y especies son psicrótrofas (James, 1992). Johnson et al. (1990) asignaron los microorganismos patógenos a tres grupos de riesgo basándose en datos epidemiológicos, incidencia en leche y características de los microorganismos individuales. Salmonella spp., L. monocytogenes y E. coli O157:H7 se consideran microorganismos de alto riesgo. Los de riesgo medio incluyeron a estreptococos A y C (A estuvieron implicados en un brote debido a queso hecho a mano a partir de leche cruda), Y. enterocolitica, Br. abortus, M. bovis, Ps. aeruginosa. Staphylococcus aureus y Cl. botulinum se catalogaron como de bajo riesgo (ICMSF 2001). ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________32 4.7. Evaluación Sensorial La valoración sensorial es una función que la persona realiza desde la infancia y que le lleva, consciente o inconscientemente, a aceptar o rechazar los alimentos de acuerdo con las sensaciones experimentadas al observarlos o ingerirlos (Sancho, 2002). Análisis sensorial se define como el examen de las propiedades organolépticas de un producto realizable con los sentidos. Por tanto, intenta aislar las propiedades sensoriales de los alimentos en sí mismos, siendo una herramienta muy útil en el establecimiento de una buena aceptación sensorial por parte del consumidor. Se ocupa de la medición y cuantificación de las características de un producto, las cuales son percibidas por los sentidos humanos (Pedrero, 1996). Entre dichas características se pueden mencionar: Apariencia: color, tamaño, forma, conformación, uniformidad. Olor: los miles de compuestos volátiles que contribuyen al aroma. Gusto: dulce, amargo, salado y ácido. Textura: dureza, viscosidad, granulosidad. Sonido: crujido, tronido, efervescencia (Pedrero, 1996). La realización de evaluaciones de calidad por paneles de jueces, catadores, o consumidores, es de suma importancia, ya ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________33 que es determinante para garantizar la vida útil del producto y establecer la idoneidad del tratamiento utilizado. Pruebas descriptivas En las pruebas descriptivas se trata de definir las propiedades del alimento y medirlas de la manera más objetiva posible; aquí no son importantes las preferencias de los jueces, sino cual es la magnitud o intensidad de los atributos del alimento. (Amerine et al., 1965). Estás pruebas poseen por finalidad el dar una descripción detallada del aroma y la textura de un producto. La terminología empleada debe tener el mismo sentido para cada uno de los jueces y el vocabulario debe ser elaborado por el grupo (André, 1990). El aspecto del queso, su consistencia y su aroma más o menos rico e intenso estimulan el sentido de la vista, del oído, del tacto, del olfato y del gusto y provocan reacciones más o menos intensas de deseo o de rechazo el consumidor atribuye así mediante un proceso complejo, un nivel de calidad organoléptica del alimento (André, 1990). Lobato et al. en 1999 elaboraron quesos análogos con sustitutos de grasa donde encontraron que el reemplazo parcial de la grasa de los análogos mediante la adición de mayores cantidades de agua, originó incrementos en los valores de los parámetros deformación/tensión constante instantánea, ___________________________________________________ANTECEDENTES _________________________________________________________34 deformación/tensión retardada, deformación/tensión newtoniana y decrementos en los de viscosidad newtoniana; los análogos fueron más blandos, menos elásticos y presentaron menor viscosidad. El aceite de soya confirió la firmeza a los análogos de queso, pero disminuyó su coherencia y elasticidad (Lobato- Calleros et al., 1997). Los análogos de queso formulados con cantidades diferentes de ácido butírico y/o el aceite de soya mostraron variaciones significativas en la textura (Arellano-Gómez et al., 1996). _______________________________________________________HIPOTESIS _________________________________________________________35 5. HIPOTESIS a) El queso asadero análogo tiene propiedades, fisicoquímicos y sensoriales iguales a los de un queso asadero natural. b) El queso asadero análogo presenta atributos de calidad nutrimentales diferentes a las de un queso asadero genuino. c) Los géneros de bacterias presentes en los quesos asaderos análogos son los mismos que los que se encuentran en los quesos asaderos naturales. ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________36 1er. ETAPA Análisis y discusión de resultados de las tres etapas Evaluación de fisicoquímicos: aw, pH, acidez, color, resistencia a la penetración Determinación de la calidad microbiológica de queso y análogos de d Evaluación sensorial de las características de los quesos y Análisis bromatológico: humedad, ceniza, proteína, almidón, grasa Identificación de muestras Obtención de muestras con productores de los municipios de Pabellón de Arteaga y Jesús María Elaboración de queso y análogo de queso según formulació de Seguimiento de propiedades fisicoquímicas y nutrimentales durante determinación de calidad 6. MATERIALES Y MÉTODOS 2da. ETAPA 3a. ETAPA ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________37 1a Etapa: Comparación de las propiedades nutrimentales de quesos asaderos análogos y queso asadero genuino; y caracterización las propiedades fisicoquímicas de quesos asaderos análogos y quesos asaderos genuinos. Las muestras analizadas (Tabla 7) fueron obtenidas de productores de Pabellón de Arteaga y Jesús María, cinco de ellas queso análogo y dos de ellas queso natural, obtenidas de estudios anteriores (Gutiérrez, 2006). Fueron trasportadas en hieleras y refrigeradas para su evaluación. Una vez identificadas las muestras se procedió a su estudio. Tabla 7. Quesos asaderos análogos y naturales identificados Queso Origen Peso (g) Precio/kg ($) 1 Jesús María 517.1 48.00 2 Jesús María 508.5 50.00 3* Pabellón 490.2 52.00 4 Jesús María 375.6 49.00 5 Pabellón 384.4 50.00 6 Jesús María 374.8 48.00 7* Jesús María 494.2 48.00 *Queso asadero natural ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________38 2a Etapa: Determinación de las condicionessanitarias de quesos asaderos análogos y quesos asaderos genuinos durante su almacenamiento e Identificación de los cambios en las propiedades nutrimentales y fisicoquímicas de quesos asaderos análogos y quesos asaderos genuinos durante su almacenamiento. Se elaboró queso asadero natural y queso asadero análogo según formulaciones de un productor con las medidas sanitarias requeridas. Estas muestras fueron analizadas microbiológicamente a lo largo de 32 días y se determinó la presencia de coliformes, mesófilos aerobios, hongos y levaduras. Se llevó a cabo un seguimiento de propiedades fisicoquímicas y nutrimentales de dichas muestras. 3a Etapa: Determinación del perfil sensorial de quesos asaderos análogos y de quesos asaderos naturales. Para determinar la percepción de la calidad organoléptica de los quesos estudiados, se realizaron dos tipos de evaluaciones, la primera correspondiente a una prueba descriptiva donde se determino el perfil sensorial de ambos tipos de muestras: análogo y natural, y la segunda una prueba discriminativa triangular. Ambas pruebas se realizaron en el Laboratorio de Control de Calidad del Centro de Ciencias Agropecuarias de la UAA, y fue realizada a un panel de catadores semi-entrenado. ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________39 El perfil sensorial de las muestras de queso análogo y natural tuvo como objetivo describir, comparar y valorar las características de las muestras en función de los atributos de textura, sabor y olor con la utilización de patrones definidos previamente. Textura - Atributos de superficie: se apreciaron sobre una sección de queso las sensaciones visuales y táctiles. - Atributos mecánicos: se evaluaron con bloques de muestra de queso (1.5x1.5) la elasticidad, firmeza, deformabilidad, friabilidad, adherencia. - Atributos geométricos: se evaluó la forma de las partículas percibida durante la masticación. Se suele diferenciar granos redondeados o cristales angulosos que produce un crujido. - Atributos de solubilidad: se manifiesta la sensación que surge cuando la muestra se funde muy rápidamente. - Otros descriptores: fundente, cundo la muestra forma una pasta con la saliva y se funde continuamente; plástico, se evaluó si puede deformarse en la boca antes de romperse; gomoso, compacto, pastoso, grumoso. Sabor - Olor: se cuantificó la intensidad de olores (Tabla A8) - Sabor: se cuantificó la intensidad de los sabores que se perciben al masticar una muestra (Tabla A9) ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________40 El objetivo de la aplicación de la prueba triangular fue determinar si existe diferencia sensorialmente perceptible entre los dos tipos de muestras de queso: análogo y natural. La prueba triangular consintió en presentarle al panel de catadores comparasen tres muestras a la vez, de las cuales dos eran iguales y se le pidió que identifique la muestra que es diferente mediante un test (Figura A7) 6.1 Análisis Químico Proximal 6.1.1 Humedad La determinación del contenido en agua de las muestras se realizó siguiendo el método AOAC 926.08. Se utilizó una estufa (TerLab) y una balanza digital de ±0.0001 g de precisión (Sartorius, Modelo 2432). Fundamento La determinación se basa en la eliminación de agua en forma de vapor mediante la aplicación de calor. ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________41 Material o Estufa o Crisoles de porcelana o Desecador o Balanza analítica Procedimiento Pesar de 1 a 2 g de muestra molida y homogénea en un crisol que ha sido previamente pesado, después de ponerlo a peso constante a 50 ºC. Retirar de la estufa, hasta peso constante, es decir, que dos pesadas sucesivas no registren una diferencia de 0.001 g, dejar enfriar en desecador y pesar tan pronto como se equilibre con la temperatura ambiente. Cálculos Humedad = Pi – Pf x 100 M Donde: Pi = peso de la charola más muestra húmeda (g) Pf = peso del crisol más muestra seca (g) M = peso de la muestra (g) ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________42 6.1.2 Cenizas Se determinó por el método AOAC 935.42 en una mufla a 600°C (Felisa FE-340). Fundamento Las cenizas forman el residuo inorgánico que queda después de una incineración de la materia orgánica del alimento. Éstas pueden cuantificarse por medio de una diferencia de pesos después de realizar la incineración. Material o Mufla o Balanza analítica o Desecador o Crisoles de porcelana Procedimiento Pesar de 3 a 5 gramos de muestra en un crisol previamente pesado, después de ponerlo a peso constante 2 horas aproximadamente en la mufla a 600ºC. Calcinar la muestra con un mechero en una campana hasta que no se desprendan humos y posteriormente llevar a la mufla durante 2 horas cuidando que la temperatura no se pase de 550ºC. Repetir la operación anterior si es necesario, hasta conseguir cenizas blancas o ligeramente grises, homogéneas. Enfriar en desecador y pesar. ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________43 Cálculos: % cenizas = Pf – Po x 100 m Donde: Pf = peso del crisol más las cenizas (g) Po = peso del crisol vacío (g) m = peso de la muestra (g) 6.1.3 Proteína Se determinó por el método AOAC 968.06, utilizando un equipo FP528 y se aplicaron los factores de conversión para la transformación a proteína. Fundamento El nitrógeno liberado por pirolisis y combustiones subsecuentes, es barrido por el portador de dióxido de carbono en el nitrómetro. Dióxido de carbono se absorbe en hidróxido de potasio y el nitrógeno residual del volumen se mide y se convierte al factor numérico de la proteína equivalente. Material y reactivos o Accesorios del analizador del nitrógeno o Balanza o Barómetro ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________44 Procedimiento Pesar la muestra de (200 mg a 1 g), envolverla en papel de estaño y colocarla en el cabezal de carga y purgar de cualquier gas atmosférico que hubiera ingresado en el proceso de preparación de la misma. Paralelamente colectar en el recipiente los gases de la combustión. Ingresar la muestra al horno calentado a 1000 ºC aproximadamente y es ingresado gas oxígeno puro para acelerar el proceso de combustión. Dichos gases se pasan a través de un filtro en el horno y por un enfriador termoeléctrico, para quitar la humedad y se recolectan. Los gases obtenidos en la combustión se homogeneizan a través de una mezcla pasiva. Se captura y evacua una alícuota de 3 cc de muestra homogénea. La muestra gaseosa de 3 cc se pasa a través de cobre para remover el O2 y reducir NO2 a N2. La muestra continua su recorrido dentro del equipo para remover el CO2 y por Anhídrido para retener el H2O. Finalmente el N2 arrastrado por una corriente de gas Helio hacia una celda de Conductividad Térmica (TC) en donde se mide la concentración de N2 presente en la muestra. El resultado final, expresado en N2 ó N2/Proteína. 6.1.4 Grasa Se determinó en base a la NMX-F-100-1984. Alimentos. Lácteos. Determinación de grasa butírica en quesos. ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________45 Fundamento Este método se basa en la digestión parcial de loscomponentes del queso, excepto la grasa, en ácido sulfúrico. Emplea alcohol isoamílico para ayudar a disminuir la tensión en la interfase entre la grasa y la mezcla en reacción (ácido sulfúrico- leche), lo que facilita el ascenso de los glóbulos pequeños de grasa por centrifugación. El alcohol isoamílico reacciona con el ácido sulfúrico formando un éster que es completamente soluble en dicho ácido. Materiales y reactivos o Embudo con llave de paso para liberar 10.0 mL o Butirómetro de Gerber-Van Gulik para quesos o Tapones para butirómetro o Tapa perforada para queso o Centrífuga para butirómetro Gerber o Ácido sulfúrico concentrado de densidad 1.530 a 288 K (15ºC). o Alcohol isoamílico o amílico libre de grasa y de densidad 0.88 a 288 K (15ºC). Procedimiento Pesar directamente en la copa fijada en el tapón del butirómetro 3 g ± 0.001 g de queso, meter la copa con la muestra de queso dentro del butirómetro, por la abertura superior, agregar al butirómetro 10 mL de ácido sulfúrico de tal manera que recubra ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________46 todo el queso, tapar la abertura y colocarlo en baño de agua a 65ºC por 30 minutos, agitar cuidadosamente 2 o 3 veces durante ese lapso, para disolver todas las partículas de queso. Agregar 1 mL de alcohol isoamílico y agitar. Terminar de llenar el butirómetro con ácido sulfúrico, hasta que el volumen llegue aproximadamente tres cuartas partes de la columna graduada, tapar la abertura superior y volver a meterlo al baño de agua por 5 minutos, centrifugar a 1,200 r.p.m., durante 5 minutos. Volver a meter el butirómetro al baño de agua y dejarlo ahí 10 minutos. Hacer la lectura llevando la base de la columna de grasa exactamente al cero, por medio de presión en el tapón del butirómetro. Reportar como % de grasa. 6.1.5 Almidón Se determinó la presencia de almidón utilizando una solución de Yodo al 5% (p/p) sobre la superficie del producto. A las muestras que resultaron positivas se les determinó mediante el método AOAC 958.06 Fundamento Es un método volumétrico que cosiste en usar soluciones alcalinas de cobre que se reduce a oxido cuproso por una disolución, determina el volumen de disolución de azúcar que se necesita para reducir la disolución de Fehiling en presencia de azul de metileno como indicador interno, para lo cual el almidón previamente fue hidrolizado. ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________47 Material y reactivos o Solución de acetato de zinc al 12% o Solución de ferrocianuro de potasio al 6% o Solución de sulfato de cobre (Soln. A) o Hidróxido de sodio 20% p/v o Acido clorhídrico 1.5 M o Sal de Rochelle (Soln. B) o Azul de metileno 0.2% o Destilador o Embudo o Parrilla o Bureta o Matraz erlen meyer o Pipetas o Matraz aforado Procedimiento Valoración de la solución A - B. Colocar 100 mL de agua en un matraz erlenmeyer de 250 mL calentar a ebullición en parrilla caliente. Medir con pipeta volumétrica 5 mL de solución A y 5 mL de solución B adicionar en el matraz al mismo tiempo y agregar poco a poco, con una bureta, solución de glucosa hasta la casi reducción total del cobre. Añadir 1 mL de azul de metileno y continuar la valoración hasta desaparición del color azul. Calcular los miligramos de glucosa que se necesitan para titular la solución A - B. ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________48 Determinación de azúcares reductores. Antes de proceder a su análisis, hidrolizar la muestra por calentamiento a reflujo en HCl 1.5M. Colocar 100 mL de agua en un matraz erlenmeyer de 250 mL calentar a ebullición en parrilla caliente. Medir con pipeta volumétrica 5 mL de solución A y 5 mL de solución B adicionar en el matraz al mismo tiempo y agregar poco a poco, con una bureta, solución de azúcar hidrolizado hasta la casi reducción total del cobre. Añadir 1 mL de azul de metileno y continuar la valoración hasta desaparición del color azul. Calcular los miligramos de azúcar que se necesitan para titular la solución. Cálculos: % almidón (ART) = 0.90 * (250*T) / V M Donde: T = mL gastados de la solución estándar * conc. en gramos V = titulación de muestra en mL. M = peso de la muestra en gramos. 0.9 =factor de conversión de glucosa a almidón. ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________49 6.2 Análisis Fisicoquímicos 6.2.1 Acidez Se determinó por el método AOAC 920.124 Fundamento La acidez titulable, que es el contenido total de ácidos presentes en la muestra y se expresa en % en función del ácido láctico. Se determina por métodos volumétricos, es decir, midiendo los volúmenes. Ésta medición se realiza mediante una titulación, la cual implica siempre tres agentes o medios: el titulante que es una base en este caso NaOH, el titulado que es la solución que contiene el ácido y el indicador que es la fenoftaleína. Cuando un ácido y una base reaccionan, se produce una reacción; reacción que se puede observar con un colorante. Material y reactivos o Hidróxido de sodio 0.1M o Fenoftaleína o Balanza analítica o Licuadora o Embudo o Bureta o Matraz erlen meyer ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________50 Procedimiento Se pesan 10 g de muestra, agregar agua a 40ºC al volumen de 105 mL, moler en la licuadora, filtrar la muestra. Titular 25 mL de la parte filtrada, representando 2.5 gramos de muestra, con NaOH estándar preferiblemente 0.1M usando fenoftaleína. Expresar resultado como % ácido láctico. Cálculos A = V x N x 90 x 100 M x 100 Donde A = Acidez expresada en ácido láctico en porciento. V = Volumen en mililitros de hidróxido de sodio consumido. N = Normalidad de la solución de hidróxido de sodio. 90 = Equivalente del ácido láctico. M = Peso en gramos de la muestra de queso. 6.2.2 pH Se determinó en base a la NMX-F-099-1970. Método de prueba para la determinación de pH en Quesos procesados. Fundamento El pH está determinado por el número de iónes libres de hidrógeno (H+) en una sustancia. El resultado de una medición de ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________51 pH viene determinado por una consideración entre el número de protones (iones H+) y el número de iones hidroxilo (OH-). Los iones crearán una carga ligeramente positiva y ligeramente negativa en cada extremo del electrodo. El potencial de las cargas determina el número de iones H+ y OH- y cuando esto haya sido determinado el pH aparecerá digitalmente en el pH-metro. Material o Potenciómetro (HANNA instruments) o Balanza analítica con sensibilidad de 0.0001 g. o Vaso de precipitados de 100 ml. o Mortero de porcelana o Probeta graduada de 50 ml. o Agua destilada. o Soluciones Patrón de pH 7 y 4 Procedimiento Se calibra el potenciómetro con la solución patrón, posteriormente se hace la lectura en el potenciómetro provisto de un electrodo de membrana de vidrio que se introduce en el queso disuelto 1:10, junto con el electrodo tipo. La lectura se hace directamente en el potenciómetro. 6.2.3 Actividad de agua Se determinó en un Aqua Lab (Decagon) ±0.003, previa calibración del mismo con patrones de disoluciones molares de ___________________________________________MATERIALESY MÉTODOS _________________________________________________________52 KCl, 0.5; NaCl, 60; LiCl, 8.57 y LiCl, 1341 con actividades de agua de 0.984, 0.760, 0.500 y 0.250, respectivamente, en un rango de temperatura de 22 a 24 °C. 6.2.4 Color Se midió por reflexión con un espectrocolorímetro Minolta (CR-400), usando como sistema de referencia al iluminante C con observado 2º, se obtuvieron coordenadas CIE- L * a* b*, y a partir de estas se determinaron el tono (h*), el croma (C*) y el índice de Blancura (WI) 6.2.5 Resistencia a la penetración Se determinó con un penetrómetro (Koehler K95500) con un tiempo de 5 s de penetración con una aguja, la profundidad se reportó en milímetros de penetración. Todos los análisis proximales y fisicoquímicos se realizaron por triplicado excepto proteína y grasa que se hicieron por duplicado. 6.3 Análisis Microbiológicos El recuento de microorganismos mesófilos, coliformes totales, mohos y levaduras se llevó a cabo utilizando los métodos ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________53 descritos en la APHA (American Public Health Association, 1992), expresando los resultados como logaritmo de unidades formadoras de colonias por gramo de muestra (Log10 ufc/g). El material utilizado fue esterilizado bajo las condiciones de presión, tiempo y temperatura 1.2 a 1.4 kg/cm2 120°C por 15 min. Preparación de diluciones (Anexo A1) Medir 9 ml de agua destilada en tubos de ensayo y esterilizar. Medir 90 ml de agua destilada en frascos y esterilizar. Preparación de medios de cultivo Para Mesofílicos (agar para métodos estándar DB Bioxon) • Suspender 23.5g del polvo en un litro de agua purificada. Mezclar perfectamente, calentar con agitación frecuente y hervir durante un minuto hasta disolución completa. Distribuir y esterilizar a 120°C durante 15 minutos. Para Hongos y Levaduras (Agar papa dextrosa DB Bioxon) • Suspender 39g del polvo en un litro de agua purificada. Mezclar perfectamente, calentar con agitación frecuente y hervir durante un minuto hasta disolución completa. Distribuir y esterilizar a 120°C durante 15 minutos. Para Coliformes (agar de bilis rojo violeta DB Bioxon) • Suspender 41.5 g del polvo en un litro de agua purificada. Mezclar perfectamente, calentar con agitación frecuente y hervir ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________54 por un minuto hasta disolución completa, esterilizar a 120°C durante 15 minutos. Las muestras previamente envasadas fueron abiertas en condiciones asépticas y colocadas en bolsas estériles diluyéndose en agua estéril para su inmediata homogeneización manual. Posteriormente se realizaron las diluciones apropiadas utilizando agua estéril. De cada una de las diluciones se tomó 1 mL con una pipeta automática estéril y se colocó en placas petri estériles de 90 mm de diámetro, añadiéndoseles el medio de cultivo (aproximadamente 15 mL) (Figura A1). Para microorganismos mesófilos aerobios y coliformes se utilizó agar para el recuento bacteriano (DB Bioxon) Los primeros con un período de incubación de 2 días a 35 °C (Felisa),y los segundos durante 1 día a 35 °C (Felisa). El recuento de mohos y levaduras fue realizado en agar papa dextrosa (DB Bioxon) incubándose por 5 días a temperatura ambiente. Se realizó el recuento de placas con un número de unidades formadoras de colonia (ufc) comprendido entre 30 y 300. Para la determinación de las condiciones sanitarias de quesos asaderos análogos y quesos asaderos genuinos durante su almacenamiento además de realizar el procedimiento anterior se hizo una identificación de microorganismos donde las muestras fueron abiertas en condiciones asépticas y colocadas en bolsas estériles diluyéndose en agua de peptona estéril 10-1 (p/p) (DB ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________55 Bioxon), para su inmediata homogeneización manual, incubándose por 1 día a temperatura ambiente, de éste enriquecimiento se sembró en caldo selenito y caldo tetrationato, incubándose por 1 día a 35°C y 42°C, respectivamente. De estos caldos selectivos se sembró en placa petri estériles de 90 mm de diámetro por agotamiento de estría en los medios de MacConkey (DB Bioxon) y Sulfito de Bismuto (DB Bioxon), se incubó por 1 día a 35°C. Finalmente las colonias obtenidas fueron sembradas en las pruebas bioquímicas Figura A2. Prueba de citrato Fundamento Determina si un organismo es capaz de utilizar citrato como fuente de carbono para el metabolismo, provocando alcalinidad. Interpretación Prueba positiva: crecimiento con un color azul intenso en el pico de flauta. Prueba negativa: no se observa crecimiento ni cambio de color (verde) Acido Sulfhídrico Fundamento Determina si se ha liberado ácido sulfhídrico (H2S) por acción enzimática, de los aminoácidos que contiene azufre produciendo una reacción visible de color negro. Interpretación ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________56 Positivo: se observa ennegrecimiento del medio. Negativo: no se observa ennegrecimiento Prueba del indol Fundamento Determina la capacidad de un organismo de desdoblar el indol de la molécula triptófano, éste es un aminoácido que puede ser oxidado por ciertas bacterias. Interpretación Positiva: un anillo rojo en la superficie del medio en la capa alcohólica. Negativa: no se produce color en la capa alcohólica, toma el color del reactivo de Kovacs (amarillo). Variable (±): color anaranjado en la superficie del medio debido a desarrollo de escatol, un compuesto metilado que puede ser precursor de la formación del indol. Prueba de Kligler Fundamento Determina la capacidad de un organismo de atacar un hidrato de carbono específico incorporado en un medio de crecimiento básico, con producción o no de gases, junto con la determinación de posible producción de ácido sulfhídrico. Interpretación Fermentación de la glucosa y la lactosa. Pico de flauta: reacción ácida color amarillo. Capa profunda: reacción ácida color amarillo. ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________57 Producción de gas: Aerogénico, producción de gases CO2 y H2 que se manifiesta por una o varias burbujas en el medio, desdoblamiento del medio, desplazamiento del medio. Anaegogénico, no hay producción de gases. Prueba del rojo de metilo Fundamento Comprueba la capacidad de un organismo de producir y mantener estables los productos terminales ácidos de la fermentación de la glucosa. Es una prueba cualitativa de la producción de ácido, algunos organismos producen más ácidos que otros. Interpretación Positiva: el cultivo es lo suficientemente ácido como para permitir que el reactivo rojo de metilo mantenga un definido color rojo en la superficie del medio. Negativa: color amarillo en la superficie del medio. Prueba de movilidad Fundamento Las bacterias tienen movilidad por medio de sus flagelos, principalmente son bacilos, sin embargo algunas formas de cocos son móviles Interpretación Positiva: los organismos móviles migran de la línea de siembra y se difunde en el medio, provocando turbiedad. Negativa: crecimiento bacteriano acentuado siguiendo la línea de la siembra. ___________________________________________MATERIALES Y MÉTODOS _________________________________________________________58 Reacción de Voges-Proskauer Fundamento Determina la capacidad de algunos organismos de producir un producto final