elab queso analogo a partir de almidones
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2
CONTENIDO
TEMAS PÁGINAS
I. ALIMENTARIA MEXICANA BEKAREM S.A. DE C.V.
Giro de la empresa…………………………………………………………… 4
Ubicación……………………………………………………………………... 4
Historia……………………………………………………………………….. 4
Misión…..…………………………………………………………………….. 4
Visión ………………………………………………………………………… 5
II. ACTIVIDADES REALIZADAS EN LA EMPRESA
Cronograma de actividades …………………………………………………. 5
Objetivos ……………………………………………………………………….5
Justificación…………………………………………………………………….6
Descripción de actividades
Liberación de materia prima……………………………………..………….. 6
Liberación de producto terminado……………………………..…………… 8
Elaboración de especificaciones de materia prima ………………………… 9
Desarrollo de nuevos productos……………………………………………... 9
Resultados y análisis …………………………………………………………10
Conclusiones…………………………………………………………………..11
III. ELABORACIÓN DE QUESO ANÁLOGO A PARTIR DE ALMIDONES
ANTECEDENTES …………………………………………………………………...13
INTRODUCCIÓN
Queso tradicional
Definición …………………………………………………………… 14
3
Clasificación……………………………. …………………………. 15
Queso manchego
Definición y especificaciones ………………………………………. 16
Proceso de elaboración …………………………………………….. 17
Descripción del proceso…………………………………………….. 18
Queso análogo
Definición …………………………………………………………… 18
Propiedades funcionales de los ingredientes………………………. 19
Proceso de elaboración………………………………………………20
Descripción del proceso ……………………………………………. 21
Bioquímica del proceso…………………………………………….. 21
MATERIALES Y MÉTODOS
Materiales …………………………………………………………………… 22
Materia prima ………………………………………………………………. 22
Formulaciones
Formulación base …………………………………………………... 23
Formulaciones empleadas …………………………………………. 24
Métodos de evaluación ……………………………………………………... 24
Metodología…………...……………………………………………………... 26
Descripción del proceso …………………………………………………….. 27
RESULTADOS Y DISCUSIÓN……………………..………………………………………. 28
QDA …………………………………………………………………………………...31
CONCLUSIONES …………………………………………………………………………… 32
BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………………………….. 34
ANEXOS ……………………………………………………………………………………... 36
AGRADECIMIENTOS
A mis padres que me dieron lo necesario para poder llegar a donde me encuentro, por sus cuidado, consejos y desvelos. Por todo esto y lo mucho que falto mencionar GRACIAS, sin ellos
no sería lo que soy.
A mis hermanas, Maythe por siempre echarme porras, Arlene por ayudarme en lo que necesitaba y Montse por siempre escucharme. A mis cuñados José Juan y César que directa o indirectamente sentí su apoyo y se que están y estarán conmigo. A mis sobrinos Danny, Lupita
y Rebecca por hacerme la vida más dulce!!
A Zai, por haber recorrido juntas esta etapa desde el primer día hasta el final. A Dan, por ser mi incondicional apoyo en todo sentido. A Andrea, por este último año tan intenso y los 128
momentos que compartimos. A Ada, por cada consejo, consuelo y jalón de orejas. A gRaz por ser mi cómplice y el hermano que deseé. A Mauricio por ser mi “daddy”. A Cin, Bre, Oli, Eli,
Edith, Irais, Christian, Alan…….. por hacer de mi estancia en UPIBI la mejor de las experiencias. A mis compañeros y amigos, que más que amigos se han convertido en mi familia. Por todos
los ratos de diversión y por los de estrés también.
A todos a quienes conocí por mi paso en la UPIBI y que ahora forman parte de mi historia de vida.
A mi asesora Dra. Ana Gabriela Loyo por ayudarme a sacar adelante este trabajo.
A todos y cada uno de mis profesores por su paciencia, su dedicación y esfuerzo para que nuestra formación académica fuera la mejor.
A la vida por brindarme la oportunidad de estar celebrando estos momentos tan importantes con las personas que más quiero.
4
I. Alimentaria Mexicana Bekarem, S.A. de C.V.
Giro de la empresa. La principal actividad de la empresa es la producción de
condimentos y saborizantes agua para la elaboración de productos cárnicos, así como la
distribución de materia prima para la industria alimentaria en general.
Historia
Alimentaria Mexicana Bekarem S.A. de C.V. fue fundada en 1985 como un
proveedor de ingredientes para la industria alimenticia, especialmente la cárnica.
Actualmente contamos con sucursales en Guadalajara, Irapuato, Monterrey,
Tlanepantla, Cd. Nezahualcóyotl y la casa matriz en el D.F.
Ubicación. Manuel Carrión y Rubio No, 21-A Col. Ampliación Santa Martha
Acatitla C.P. 09510, Delegación Iztapalapa. México, D.F. (Figura1).
Figura 1. Mapa de la ubicación de Alimentaria Mexicana Bekarem S.A. de C.V.
Misión. Consiste en satisfacer plenamente las necesidades de todos sus clientes
desarrollando y procesando productos de excelente calidad, a precios justos, utilizando
tecnología de vanguardia a través de nuestro personal altamente calificado.
5
Visión. A muy corto plazo, Bekarem busca concretar su crecimiento abriendo
mercados en el interior de nuestro país y proyectar su crecimiento al ámbito
internacional apoyándose en la integridad de su equipo de trabajo, a través de la
certificación ISO-9000
II. ACTIVIDADES REALIZADAS EN LA EMPRESA.
1. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES.
Las actividades que realice dentro de la empresa fueron las siguientes:
2. OBJETIVOS
- Por medio de un análisis organoléptico, liberar materia prima y producto
terminado.
- Igualar formulaciones de condimentos y sazonadores con respecto a las
especificaciones de los clientes.
ACTIVIDADES Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre OctubreLiberación de materia
prima Liberación de producto
terminado Elaboración de
especificaciones de materia prima
Desarrollo de nuevos productos
Actividades administrativas de
laboratorio Desarrollo del proyecto:
Elaboración de queso análogo
6
- Desarrollar formulaciones para la elaboración de un queso análogo, empleando
caseinato de sodio y almidón o mezcla de almidones.
3. JUSTIFICACIÓN
Como en Alimentaria Mexicana Bekarem, el principal objetivo es satisfacer las
necesidades de sus clientes, las actividades desempeñadas se basaron prácticamente en
el área de control de calidad y del desarrollo de formulaciones de condimentos y
sazonadores, así como, de un producto análogo de queso. Esto último para ofrecer a los
clientes una mayor variedad de aplicaciones de los productos que distribuye como son
los almidones de papa, maíz, tapioca y trigo.
4. DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES.
4.1. LIBERACIÓN DE MATERIA PRIMA
Se realiza con el objetivo de mantener un control de la materia prima
(espesantes, proteínas, acidulantes, antioxidantes, antihumectantes, potenciadotes,
saborizantes, etc.) que ingresa a la empresa y de corroborar la información de las fichas
técnicas que envía el proveedor solamente de las propiedades organolépticas de los
productos: color, sabor, olor, así como la granulometría.
El proceso que se lleva a cabo para dicha actividad es:
1. Recepción de materia prima. El encargado de almacén revisa si las
condiciones en las que se transporta el producto son las adecuadas, recibe los
certificados de calidad que envía el proveedor y verifica que los envases se
encuentren en buen estado, esto es que no estén rotos, sucios y principalmente
que el número de lote que tiene el saco corresponda al reportado en el
certificado de calidad.
7
2. Muestreo. Se da aviso al área de control de calidad de la llegada de materia
prima para que se tome la muestra antes de que se descargue. El muestreo se
realiza de diversos sacos, tomándolos al azar (la cantidad de muestras
dependerá del tamaño del lote). Por ejemplo: para un lote que comprende de
500 sacos, se procura tomar un mínimo de 10 muestras de distintos sacos que
se encuentren dispersos.
3. Evaluación organoléptica. En el laboratorio de calidad se cuenta con un
catálogo de muestras de toda la materia prima que se maneja en la empresa y
este se actualiza cada que llega nuevo lote. Tomándolo como base, se puede
comparar el color, olor, sabor y apariencia y así se decide si se aceptan o se
rechazan los lotes. Esto se le comunica al encargado de almacén para la
descarga o no del producto. En caso de que el producto se encuentre en mal
estado, se hace un reporte en donde indique las razones por las cuales se esta
rechazando el embarque, dirigido al proveedor y al departamento de compras.
Sólo se realiza este análisis organoléptico debido a que con anterioridad
los demás parámetros de calidad contenidos en la ficha técnica del producto
como contenido de proteína, grasa, humedad y límites microbiológicos,
fueron previamente analizados en un laboratorio externo, ya que la empresa
no cuenta con el equipo necesario para realizar estas determinaciones.
Además garantiza las características de producto el certificado de calidad que
viene anexado con cada lote.
4. Hojas de calidad. Se llenan hojas de calidad en los que se registran las
características de la materia prima entrante así como el número de lote, el
8
nombre del proveedor, fecha de recepción, fecha de fabricación y fecha de
caducidad, con fines administrativos así como de tener seguimiento en caso de
tener algún problema en le producto final.
5. Liberación de materia prima. Al terminar de llenar los registros, el encargado
del departamento de control de calidad firma de enterado y se envían al
departamento de contabilidad. De tal modo la materia prima es liberada
colocando una etiqueta de color verde en el saco, para que pueda ser utilizada
por producción. Este proceso se realiza con cada producto que ingresa a la
empresa.
4.2. LIBERACIÓN DE PRODUCTO TERMINADO.
Los productos terminados son: condimentos, sazonadores, ligadores, sales de
curación, mezclas de proteínas y unidades integrales para la elaboración de productos
cárnicos. Éstas últimas se refieren a un paquete que contiene ligadores, condimentos y
proteínas para la elaboración de embutidos como jamón, salchicha, queso de puerco,
chorizo y longaniza. Sólo se le realizan pruebas organolépticas de la misma manera
que con la materia prima. El encargado de producción, muestrea al azar cada lote de
producto terminado y lo lleva al laboratorio, en donde se analiza y posteriormente se
coloca una etiqueta verde que indica la liberación de dicho lote, para que al siguiente día
pueda ser liberado para reparto. Esta actividad se realiza diariamente al finalizar cada
lote de producción.
9
4.3. ELABORACIÓN DE HOJAS DE ESPECIFICACIONES DE
MATERIA PRIMA
El objetivo de elaborar hojas de especificación de materia prima es
proporcionarle al área de compras datos de utilidad para elegir a nuevos proveedores,
que puedan proporcionar mejor precio o simplemente contar con opciones para
cualquier imprevisto. La información de estas hojas está basada en especificaciones de
proveedores actuales de la empresa y normas mexicanas de cada producto. Dentro de las
especificaciones se encuentran los parámetros de un análisis químico proximal,
porcentaje de pureza y metales pesados, entre otros.
4.4. ELABORACIÓN DE NUEVOS PRODUCTOS
Con el fin de ampliar su mercado y su cartera de clientes, Alimentaria Mexicana
Bekarem realiza el desarrollo de nuevos productos. Esta actividad es conocida
internamente como “igualación”. El proceso se lleva a cabo de la siguiente manera:
1. Por diversas razones, que van desde el costo hasta la calidad o mejora del
producto, el cliente por medio de nuestro departamento de ventas, envía una
muestra con las especificaciones actuales del producto y las características
que desee modificar o mejorar, así como los posibles ingredientes que
pudiera contener y las diversas aplicaciones. La igualación se realiza a todo
tipo de condimentos y sazonadores, las principales muestras que envían los
clientes son de condimentos para la elaboración de embutidos
2. Basándonos en dichas especificaciones, en el laboratorio de calidad se
prosigue a buscar alguna formulación ya existente que se le parezca.
10
3. Después, si existe alguno se toma como base, de lo contrario se comienza
proponiendo una formulación base de acuerdo a los posibles ingredientes
que contenga y a las propiedades físicas que presente como color, olor y
sabor. Este procedimiento es empírico.
4. Se realizan diversas formulaciones variando las cantidades e ingredientes
hasta llegar a la que más se le parezca al producto muestra, tomando en
cuenta los cambios o mejoras que el cliente estableció.
5. Se prosigue a hacer pruebas de aplicación en los productos adecuados,
tomando como patrón la aplicación con el producto muestra.
6. Si existen variaciones, se procede a reformulación.
7. Cuando el producto se adecué a las necesidades del cliente, la formulación
final se envía al área de ventas en donde determinará costo de producción y
de venta. Esta información se le envía al cliente, así como la muestra (si lo
solicita).
8. Si el cliente acepta el producto, se le da un código y pasa a formar parte de
los productos en venta de Alimentaria Mexicana Bekarem.
5. RESULTADOS Y ANÁLISIS.
En cuanto a la liberación de materia prima y producto terminado, el porcentaje
de aceptación fue de un 80%, los casos más frecuentes de devolución de materia prima
recayeron en: a) las condiciones en que los proveedores trasportaban los sacos
provocaban que llegaran sucios o rotos, b) la fecha de caducidad había vencido y c) el
número de lote que tenía marcado el saco no correspondía al reportado en el certificado
de calidad, siendo ésta última de vital importancia debido a que si las especificaciones
11
reportadas no entran en los límites establecidos internamente, la materia prima se
rechaza. Para el producto terminado, las devoluciones más frecuentes se hicieron por
diferencia en el color con respecto a la muestra patrón o por diferencia en olor y sabor,
tendiendo que reformular para corregir el error. Se tomaron medidas correctivas como:
reacomodo del almacén colocando etiquetas en los lugares asignados para cada
producto así como a cada uno de los sacos que entra para evitar confusiones al agregar
los ingredientes dentro del molino y se capacitó a los trabajadores para que reconocieran
la materia prima.
Las especificaciones de la materia prima que se elaboraron tuvieron un 100% de
aprobación por parte del Jefe del Departamento de Control de Calidad y por el Director
General de la empresa.
Dentro del desarrollo de nuevos productos, en promedio, de cada 10 muestras
que llegan al laboratorio de calidad solo 6 son agregados como productos de Bekarem,
la mayoría de las ocasiones debido al precio de venta, y en otras se le atribuye a que no
cumplía con las expectativas del cliente. Cuando se trata de esta última razón, se trabaja
con la muestra hasta obtener un producto que cumpla con dichas especificaciones y así
retener al cliente.
4. CONCLUSIONES
- La mayoría de las veces (80%) se aceptaron los lotes tanto de materia prima como
de producto terminado.
- Las hojas de calidad son de utilidad para llevar un control y rastreo de la materia
prima que distribuye y utiliza la empresa para la elaboración de sus productos.
12
- La elaboración de hojas de especificaciones de materia prima es útil para mantener
un control en el producto terminado, así como elevar la eficiencia en el proceso y
encontrar alternativas de proveedores.
- Para elaborar un nuevo producto se debe conocer con precisión los requerimientos
del cliente, además de conocer las propiedades de la materia prima e ingredientes a
emplear.
- La metodología empleada para el desarrollo de nuevos productos es empírica, lo
que ocasiona que se lleve más tiempo el encontrar la formulación adecuada.
- A pesar de la baja eficiencia para el desarrollo de nuevos productos, el 60% de las
muestras que envían los clientes fueron integradas a la lista de productos elaborados
por la empresa.
- Mantener ordenado el almacén de materia prima, es un factor determinante para
evitar errores al momento de elaborar un producto.
- El correcto etiquetado de los sacos para su identificación, es importante para evitar
alteraciones al producto final.
13
III. ELABORACIÓN DE QUESO ANÁLOGO A PARTIR DE ALMIDONES
1. ANTECEDENTES.
Las proteínas, principalmente caseínas, son de alto valor biológico, dentro de las
cuales las caseínas son las más importantes, ya que emulsionan la grasa contribuyendo a
la estabilización de la emulsión y conformar la estructura del queso. En la fabricación
de quesos análogos se ha empleado como ingrediente base la caseína renina o caseína
ácida. Sin embargo, se han sustituido las caseínas por otra fuente de proteínas como es
el aislado de proteína de soya; concentrado de proteína de soya y de cacahuate, o
incluso el empleo de almidones pregelatinizados de maíz, arroz y papa. La grasa en el
queso determina el sabor y textura, ambos atributos de calidad muy apreciados por el
consumidor. En la mayoría de quesos análogos, donde se realiza una sustitución de
grasa butírica por grasa vegetal, la calidad organoléptica se ve beneficiada, ya que ésta
grasa es menos susceptible al enranciamiento. Es frecuente en la fabricación de quesos
análogos el uso de otros ingredientes como acidificantes, estabilizantes, colorantes y
saborizantes. [6]
Trabajos previos sustentan la viabilidad del proyecto, por ejemplo el elaborado
por Morales Hernández y col. [7], en el que se menciona que existen patentes
relacionadas al uso de almidones como sustitutos de caseína en la elaboración de quesos
análogos. Dichos investigadores emplearon almidones pregelatinizados, hidrolizados
enzimáticamente o almidón de maíz con alto porcentaje de amilosa para sustituir las
características impartidas por el caseinato a este tipo de productos. Si se calienta una
solución concentrada de amilosa y se enfría rápidamente hasta alcanzar la temperatura
14
ambiente se forma un gel rígido y reversible), reportando la obtención de un producto
muy similar en funcionalidad y sabor a un queso de leche. [8]
2. INTRODUCCIÓN
2.1. Queso tradicional.
2.1.1. Definición.
Queso es el producto fresco o maduro, sólido o semisólido, obtenido por separación
del suero después de la coagulación de la leche natural, de la desnatada total o
parcialmente, de la nata, del suero de mantequilla, o de una mezcla de algunos o de
todos estos productos, por la acción del cuajo u otros coagulantes apropiados, con o sin
hidrólisis previa de la lactosa. [1]
La transformación de la leche en queso generalmente comprende cuatro etapas:
- Coagulación: Modificaciones fisicoquímicas de las micelas de caseína que, bajo
la acción de enzimas proteolíticos y/o de ácido láctico, llevan a la formación de
un entramado proteico denominado coagulo.
- Desuerado: Separación del lactosuero tras la rotura mecánica del coágulo, por
moldeado, centrifugación y en algunas ocasiones sometiéndolo a presión,
obteniéndose al final de esta etapa la cuajada.
- Salado: Incorporación de la sal en la masa de cuajada, en la superficie o por
inmersión en salmuera.
- Afinado o maduración: Conjunto de transformaciones bioquímicas de los
componentes de la cuajada por la acción de enzimas, en gran parte de origen
microbiano. [2]
15
Con la variación de los parámetros tecnológicos de estas etapas, las distintas
materias primas o mezcla de ellas (leche de vaca, oveja o cabra), el pasteurizar o no la
leche, emplear unos microorganismo u otros en los cultivos indicadores, o modificar el
tiempo, la temperatura o la intensidad de alguna operación del proceso, van a tener
como resultado la obtención de quesos con características muy diferentes. [1]
2.1.2. Clasificación de los quesos.
A continuación el la figura 1 se presenta de forma gráfica la clasificación general
de los quesos:
Figura 1. Clasificación de los quesos [3]
Para fines prácticos del trabajo, ya que se enfoca al queso manchego, se definirá
a continuación el concepto de un queso de textura firme o dura. Son aquellos que
poseen corteza firme con textura dura y correosa. Se prensa durante horas, incluso días,
para extraer todo el suero y agua, su proceso de elaboración puede durar meses o
Procesados
Naturales
Producidos a partir de uno más quesos naturales
- Queso fresco joven: Queso cottage, requesón - Con corteza natural: Sancerre, Crottin (Francia) - Con corteza blanca y blanda: Queso Brie y Camembert (Francia) - Semicurados o semiblandos: Monster (EUA), Taleme (Italia) - Otros semiblandos: Queso Oaxaca, Edam (Holanda) - Textura firme o dura: Parmesano (Italia), Manchego (España) - Queso azul: Gorgonzola (Italia), Roquefort (Francia) - Quesos Aromatizados: Gouda con comino (Holanda)
16
incluso años lo que permite que se forme una textura dura y al cortarlos se desmoronen.
Ejemplos: Cheddar (Inglaterra), Parmesano (Italia) y Manchego (España). [3]
2.2. Queso manchego.
Tradicionalmente queso manchego se define como: queso madurado, de
semicurado a curado, elaborado exclusivamente con leche de oveja de raza manchega,
cruda o pasterizada. De coagulación enzimática y de pasta prensada, no cocida. Con una
curación mínima de 60 días. Extragraso. [6]
La NMX-F-462-1984, define al queso tipo manchego como: producto que se
obtiene a partir de leche pasteurizada entera de vaca, sometida a procesos de
coagulación, cortado, desuerado, fermentado, salado, prensado y madurado, durante un
periodo mínimo de 7 días a temperatura y humedad controladas; sin que hayan
empleado en su elaboración grasas o proteínas no provenientes de la leche.[5] Las
especificaciones sensoriales y fisicoquímicas (cuadro 1) que debe presentar un queso
tipo manchego son las que siguen:
Cuadro1. Especificaciones del queso tipo manchego [5]
Especificaciones fisicoquímicas Mínimo Máximo
Humedad 48%
Grasa butírica 25%
Proteínas de origen láctico 22%
Sólidos totales 52%
Ph 5 6
Cloruro de sodio 3%
17
Especificaciones organolépticas
Color Ligeramente amarillo
Olor Característico, libre de olores extraños.
Sabor Característico, libre de sabores extraños.
Consistencia Semidura y rebanable.
2.2.1. Proceso de elaboración del queso manchego.
En la siguiente figura se presenta el proceso de elaboración del queso manchego:
Figura 2. Diagrama de proceso de elaboración de queso tipo manchego. [6]
18
2.2.2. Descripción del proceso.
La leche estandarizada a 3.3% de queso se pasteuriza a 72 ºC. Durante 16
segundos y se enfría hasta 32ºC. Enseguida a cada 1.000 Kg. de leche se adiciona 400
ml de una solución al 35% de cloruro de calcio, 150 g. de nitrato de potasio disuelto en
agua, 1.5% de un cultivo de Streptococcus lactis y Streptococcus cremoris y 400mL de
cuajo 10,000 diluido en agua. Opcionalmente, se adiciona 20 ml. de colorante por cada
1,000 litros de leche.
Cuando la cuajada está en su punto, ésta se corta con cubitos de 1.5 cm. Luego
se inicia el batido a baja velocidad aumentando la velocidad un poco en el curso del
batido. Después de 15 minutos la masa se deja reposar. Se escurre el 50% del suero y se
adiciona agua a temperatura de 80ºC, hasta que la temperatura de la cuajada de eleve a
39ºC. Se agita la masa durante 15 minutos para dejarla reposar 10 minutos. Se desuera
la masa y se efectúa el preprensado y moldeado. Los quesos se prensan a 1.5 kg/ cm2
durante 8 horas y el salado se efectúa en una salmuera al 18%, durante 12 horas. Los
quesos se dejan madurar 4 semanas, a una temperatura de 12ºC y con una humedad de
90ºC volteándolos periódicamente y limpiándoles la superficie. A la mitad del curso de
la maduración al final, los quesos se parafinan o se envasan en plásticos contráctiles. [6]
2.3. Queso análogo
2.3.1. Definición
Un queso análogo es una emulsión de aceite en agua, en el cual, gotas de grasa
son incorporadas en un gel de caseinato que funciona como emulsificante [4]. La
formulación base para la elaboración de cualquier tipo de queso análogo aparece a
continuación:
19
Cuadro2. Formulación básica para un queso análogo. [4]
Ingrediente % Caseinato Na –Ca 28,80Aceite o grasa 20,20Agua 46,90Sal 1,80Citrato de sodio 0,40Pirofosfato de sodio 0,30Ácido láctico 1,40Colorante y saborizante Trazas
2.3.2. Propiedades funcionales de los ingredientes
- Agua: Es el mayor ligante. Es importante por los procesos fisicoquímicos y
porque regulando su contenido se le da la consistencia deseada.
- Proteína: Puede usarse caseína, cualquier tipo de caseinato o una mezcla de
estos para lograr la apropiada gomosidad, dureza, elasticidad, firmeza,
influyendo además en las propiedades de fusión.
- Grasa: Se ha utilizado con buenos resultados aceite vegetal, además se puede
utilizar margarina, grasa de leche y mantequilla. La grasa contiene
emulsificantes que facilitan la formación de la emulsión y previenen la
exudación del producto. [4]
- Ácido cítrico y sus sales: Mantienen el pH óptimo para la dispersión de la
proteína por medio de la formación de complejos. Además, son secuestradores
de agua para prevenir el resecamiento sobre el queso y agentes espesantes para
proporcionar la adecuada textura.
- Agentes emulsificantes: Complementan la capacidad de emulsificación de las
proteínas. La capacidad de secuestrar calcio es una de las funciones más
20
importantes de los agentes emulsificantes [8]. En este caso el principal agente
emulsificante es la grasa butírica con ayuda del almidón, debido a que la amilosa
atrapa entre sus redes a los ácidos grasos.
- Sal: Sirve para: frenar el desarrollo de bacterias (seleccionando la flora
microbiana), mejorar el sabor, regular la humedad y ayudar a la formación de la
corteza. [7]
- Ácido láctico: Proporciona textura, al igual que mantiene el pH y ayuda al
sabor.
- Pirofosfato de sodio: Tiene diversas funciones entre las cuales están: regular
el pH, humectante y principalmente como emulsificante [9].
2.3.3. Proceso de elaboración.
La figura que se presenta a continuación, muestra un diagrama del proceso de
elaboración de queso análogo:
Figura 3. Diagrama de proceso de elaboración de queso análogo. [4]
21
2.3.4. Descripción del proceso.
- Adición de ingredientes. Se adiciona de manera separada el agua precalentada a
85 ºC, en la cual se disuelven las materias primas en polvo y luego se adiciona la
grasa precalentada a 40ºC a que se le agrega la fuente principal de proteína que
es el caseinato de calcio.
- Procesamiento del queso. Esperar a que la presión en el interior del equipo sea
de 35 a 40 p.s.i., en donde la masa debe alcanzar una temperatura interna de 85 a
90 grados centígrados mediante agitación continua a 3500 r.p.m. durante 2
minutos hasta reaccionar la proteína con las sales fundentes y emulsificar la
grasa; se adiciona el ácido láctico para cambiar el pH de la masa ya que las sales
fundentes alcalinizan la masa y se mezcla por 8 minutos más hasta la formación
de la emulsión.
- Moldeo. El producto se envasa caliente en bolsas de polietileno que van dentro
de un molde para dar la respectiva forma y se sella.
- Almacenamiento: El queso se lleva a refrigeración inmediatamente después del
moldeo y hasta el momento de su distribución y consumo. [8]
2.3.5. Bioquímica del proceso
El proceso de coagulación consiste en que las proteínas (caseinato) se vuelven
insolubles y se solidifican formando una pasta semisólida y gelatinosa que se desarrolla
por medio de ácidos. Cuando ocurre una descompensación en la caseína, dada por la
relación proteína -grasa (debe ser no menor del 85 % tomando como base la cantidad de
proteína respecto del total de la grasa del queso) se debe ajustar este valor dentro de la
formulación para garantizar la adecuada textura y características finales del queso. [4]
22
El proceso de fusión de los quesos tiene por objeto el transformar, por medio del
calor y con la ayuda de una sal de fusión apropiada, el gel de paracaseína insoluble en
un sol de paracaseÌna, es decir, el hacerla pasar a un estado homogéneo y fluido para
que la masa de queso pueda pasteurizarse y, finalmente, moldearse correctamente y
envasarse sin que se contamine. Después del enfriamiento, el sol se transforma en un gel
que se diferencia del gel inicial por su gran homogeneidad y su estabilidad
fisicoquímica y bacteriológica.
La primera fase, esencial en la transformación gel-sol, consiste en la disolución de
dichos puentes por un cambio de iones calcio/sodio provocado por las sales de fusión.
Así, se puede conseguir una desreticulación, denominada peptización. A continuación,
se desarrollan procesos complejos de hidratación e hinchamiento que dan lugar a la
modificación de la consistencia. En este momento es cuando tiene lugar la fase de
“formación de crema”. Después del enfriamiento se obtiene un estado más o menos
estable. [4]
3. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1 Materiales
- Material usual de laboratorio
3.2. Materia prima e ingredientes* (ver especificaciones en anexo 1)
- Caseinato de sodio (Lactoprot, S. de R.L. de C.V.)
- Almidón de maíz (Glúten y Almidones Mexicanos, S.A. de C.V.)
- Almidón de papa maíz (Glúten y Almidones Mexicanos, S.A. de C.V.)
- Almidón de trigo maíz (Glúten y Almidones Mexicanos, S.A. de C.V.)
* Toda la materia prima utilizada es de grado alimenticio. Excepto el ácido láctico grado técnico.
23
- Almidón de tapioca maíz (Glúten y Almidones Mexicanos, S.A. de C.V.)
- Ácido láctico (Industrias Ragar, S.A. de C.V.)
- Sorbato de potasio (Reactivos y Productos Químicos Finos, S.A. de C.V.)
- Cloruro de calcio (Reactivos y Productos Químicos Finos, S.A. de C.V.)
- Cloruro de sodio (Reactivos y Productos Químicos Finos, S.A. de C.V.)
- Citrato de sodio (Reactivos y Productos Químicos Finos, S.A. de C.V.)
- Grasa butírica (Proaquim, S.A. de C.V.)
- Saborizante a queso manchego (Grupo Tecnaal)
3.3. Formulaciones
3.3.1. Formulación base.
En el cuadro 3 se presenta una formulación base para un queso análogo:
Cuadro3. Formulación base de queso análogo
Ingredientes %
Caseinato de sodio 19,08
Sorbato de potasio 0,15
Cloruro de calcio 5,695
Cloruro de sodio 0,86
Grasa butírica 26,34
Citrato de sodio 0,57
Ácido láctico 0,8
Colorante 0,02
Saborizante 0,69
Agua 45,8
Fuente: Alimentaria Mexicana Bekarem, S.A. de C.V.
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3.3.2. Formulaciones empleadas
Para la elaboración del diseño experimental se utilizó el método de diseño
factorial empleando cuatro tipos de almidón: maíz, trigo, papa y tapioca, con los cuales
se hicieron mezclas con caseinato de sodio con un nivel mínimo de sustitución de un
50% y con un máximo de 75%, manteniendo fijas las cantidades de los demás
ingredientes, esto con el fin de comparar los quesos análogos obtenidos con cada
formulación y así decidir con cual se obtiene un mejor producto (Cuadro 5).
Variables independientes:
- Tipos de almidón.
A. Maíz B. Papa C. Tapioca D.Trigo
- Niveles de concentración.
(+) 75% (-) 50%
Cuadro5. Formulaciones variando la cantidad de almidón
Formulaciones 1 2 3 4
A (+) A(-) B(+) B(-) 5 6 7 8
C (+) C(-) D(+) D(-)
3.4.Métodos de evaluación
Variables dependientes (de respuesta)
• Firmeza
• Carácter graso
• Sabor a queso manchego
• Granulosidad
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Se realizará análisis sensorial cuantitativo (QDA) evaluando las propiedades
anteriores y haciendo una comparación con un queso comercial, para determinar la
aceptación del producto. Se aplicará a 9 jueces no entrenados, por lo cual se necesitará
explicar a los jueces como se presenta a continuación de que trata cada propiedad que
medirán en las muestras:
La firmeza se percibe en la boca al comprimir el queso con los dientes; la
masticabilidad está relacionada con la cohesión y con el tiempo necesario o el número
de masticaciones requeridas para dejar la muestra de queso en condiciones para su
deglución; la gomosidad es el esfuerzo requerido para reducir la muestra al estado
necesario para su deglución; la granulosidad es una propiedad de textura relativa a la
percepción de las dimensiones y de la forma de las partículas de la muestra de queso; la
humedad se refiere a la cantidad de agua absorbida o liberada por el queso; el carácter
graso va en relación a la percepción de la cantidad de grasa que contiene el producto. La
escala que se empleo para dicha evaluación fue una de nueve puntos enumerados en el
cuadro, mencionando sus respectivos límites.
Cuadro 8. Escala utilizada para la evaluación de las características sensoriales.
Características
Firmeza Muy blando Muy firme Masticabilidad Poco Mucho Gomosidad Poco Mucho Granulosidad Liso Muy granuloso Humedad Seco Muy Húmedo Carácter graso Poco Mucho Intensidad de sabor a queso manchego Nulo o muy débil Intenso
1 9
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3.5. Metodología
La figura 3 muestra el proceso de elaboración que se siguió para realizar todas
las formulaciones antes mencioandas:
Figura 3. Diagrama de bloques del proceso de elaboración de queso análogo
Grasa caliente a 54°C (misma temperatura de la
mezcla)
Precalentar el agua a 40°C
Adicionar el caseinato y almidones con agitación constante
Agitar hasta la formación de una mezcla uniforme
Calentar a 54°C evitando exceder tal
temperatura
Adicionar grasa con agitación constante
Agitar hasta disolver
Calentar con agitación constante hasta obtener una masa uniforme
3 min.
Mezcla de aditivos y saborizante en 3mL de
agua adicionales
2 min.
Ácido láctico
Moldear y enfriar a 4°C
3 min.
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3.6. Descripción del proceso
Se realizaron 2 pruebas con cada una de las formulaciones presentadas
anteriormente.
- Precalentamiento de agua. (2 minutos). El agua se calienta previamente a
40°C para evitar la formación de grumos al agregar el caseinato de sodio y los
almidones.
- Adición de almidones y caseinato (4 minutos). Se agregan los almidones y
caseinato, con agitación y calentamiento constantes. La mezcla no debe rebasar
los 55°C + 2 debido a que podría gelatinizar y afectaría de manera irreversible al
proceso.
- Adición de grasa (4 minutos). Al homogeneizar lo anterior, se procede a la
adición de la grasa. Para facilitar la formación de la emulsión, ésta debe
agregarse a la misma temperatura de la mezcla con agitación y calentamiento
constante manteniendo una temperatura máxima de 55 + 2°C.
- Agregar de aditivos (2 minutos). En esta operación se vierten a la mezcla
completamente homogénea los aditivos (cloruro de calcio, citrato de sodio,
cloruro de sodio, sorbato de potasio) y saborizantes (queso manchego y chipotle)
con la misma agitación. Elevar la temperatura hasta 63 + 2°C y continuar
agitando para la formación de una masa.
- Adición de ácido láctico (5 minutos). Se adiciona el ácido láctico y se agita por
5 minutos más, hasta que desaparezcan los grumos que se puedan llegar a
formar.
28
4. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS.
Se trabajó primero con la formulación base, sin almidón (testigo). En estas
primeras pruebas se determinaron las condiciones de operación, ya que se presentaron
fallas que afectaban la formación de la emulsión como:
- En el orden de adición, debe ir primero el caseinato de sodio por que de otra
manera, si se agrega antes los demás ingredientes especialmente el cloruro de
calcio, el caseinato no se puede disolver ya que se coagula al contacto con el
agua y no permite que forme el gel para que atrape la grasa y forme la emulsión.
- Se encontró que si se agrega el caseinato de sodio al agua a temperatura
ambiente se forman coágulos que no permitirán la formación de la emulsión
- En el proceso la mezcla nunca se elevaría a 85°C como lo indica el proceso
original rebasando los 68°C la emulsión se rompe, debido a que la grasa
comienza a hervir.
Se le hicieron las modificaciones necesarias con el objetivo de facilitar la formación
de la emulsión: a) el orden de adición de los ingredientes, ya que primero se agregaban
los aditivos y después la grasa, pero se observó que se necesita de un mayor tiempo y
velocidad de agitación para conseguir la emulsión; b) la temperatura con la cual se
agrega la grasa debe ser la misma a la cual se encuentra la mezcla y c) todo el proceso
se debe llevar a una velocidad de agitación y temperatura constante.
Con el fin de reducir costos se sustituyó parcialmente el caseinato por 50 y 75% de
cada tipo de almidón (maíz, trigo, tapioca y papa) y al poner en práctica las
formulaciones se consideraron las temperaturas de gelatinización de cada uno,
29
trabajando con temperaturas no mayores a los 55+2°C para evitar la gelificación de la
mezcla y continuar con el proceso.
El coágulo de la formulación 2 se formó, pero la apariencia resultante no fue la
esperada, ya que cuando se sacó de refrigeración la pasta se desmoronaba. El gel
resultante de la formulación 4 y 6 no presentó una buena retención de lípidos, esto
puede deberse a que según Osman [8], los efectos de los ácidos grasos sobre los geles
de almidón se manifiestan de diferente forma en cada tipo de almidón y los factores que
intervienen pueden ser: a) el tipo y concentración de amilosa, b) la relación acido graso-
amilosa y c) la ubicación del ácido graso en las series homólogas. El contenido de
amilosa del almidón de papa y tapioca es muy bajo, lo que puede justificar su baja
capacidad de retener la grasa tomando en cuenta el primer factor.
Para la formulación 8, en primera instancia el gel que forma que almidón de trigo
carece de rigidez, y al producto final le otorga características muy distintas a las
esperadas en cuestión de dureza, ya que se espera un producto con consistencia
semidura.
En el cuadro 7 se muestran las reformulaciones realizadas de acuerdo a los
resultados obtenidos con una sustitución del 75% en proporción 50-25% de almidón de
maíz y trigo, respectivamente obteniendo que en la prueba utilizando almidón de maíz
(formulación 1) el producto final presentara un sabor agradable y buena apariencia, pero
Cuadro 7. Formulación empleando almidones al 75% (maíz-papa y maíz-trigo)
Ingredientes Formulación 9 Formulación 10
Caseinato de sodio 9,56 9,56Almidón de maíz 6,3 6,3 Almidón de papa 3,22 Almidón de trigo 3,22
30
con sensación arenosa. En las formulaciones 3, 5 y 7 se formó el gel, pero la emulsión
se rompió (no hubo retención de grasa) y se observó que la 3 y 7 no presentó dicha
sensación arenosa, por lo que se prosiguió a hacer una mezcla de almidones de maíz-
papa (formulación 9) y maíz-trigo (formulación 10). En la combinación máiz-papa la
consistencia del gel era débil y el producto final tenía una consistencia comparable con
la de un queso untable, en cambio para la formulación 10, presento las características
adecuadas para un queso manchego. Con los resultados obtenidos se prosiguió a sacar el
costo total del producto tomando en cuenta solamente el precio de la materia prima
dando un total de $34,9 por cada kilogramo de queso análogo tipo manchego, es muy
bajo en comparación con el precio de la materia prima para la elaboración de un queso
tipo manchego, ya que el costo por litro de leche varía entre los 8 y 10 pesos y para
hacer 1Kg de queso se necesitan aproximadamente 6 litros. (Ver anexo 2). Con esto se
proseguirá a realizar una prueba a una escala mayor, para saber si el proceso es
reproducible y también para realizar la prueba sensorial y conocer si el producto será
aceptado por el consumidor.
Los resultados del análisis proximal del producto se muestran en el cuadro 8. La
húmedad se determinó por termobalanza, la proteína por el método Kjeldahl, la grasa
por el método de Gerber y las cenizas por diferencia de peso en mufla. Analizando que
de acuerdo a la NMX-F-462-1984, el producto elaborado no entra en especificación en
cuanto a la proteína de origen láctico (que en este caso lo aporta el caseinato de sodio),
ya que mínimo debe contener 22% y el queso análogo tipo manchego contiene apenas el
9,25%. En cuanto a las demás especificaciones tanto sensoriales como fisicoquímicas,
caen dentro de los límites reportados en el cuadro 1. Lo recomendable sería incrementar
31
el porcentaje de caseinato de sodio para elevar en contenido proteico del producto, y así
entre en especificaciones de la norma antes mencionada pero el costo incrementaría
notablemente y aun así por definición de norma no sería posible tomarlo como queso
tipo manchego.
Cuadro 8. Análisis proximal del queso análogo tipo manchego.
Humedad 47,26% Proteína 9,25% Grasa 26,28%
Cenizas 0,22% Cloruro de sodio 0,86%
pH 5,4
Análisis cuantitativo sensorial (QDA)
El queso análogo tipo manchego se comparó con un queso tipo manchego
comercial (gráfico1), el cual muestra que no hay una variación significativa entre ellos,
aunque el queso análogo mostró una mayor firmeza y gomosidad y a la vez una
masticabilidad similar al queso comercial. El contenido de grasa es mayor en el queso
análogo, lo que podría ser contraproducente debido a que la sensación grasa no es muy
agradable al gusto, se tendría que cuidar la formulación respecto al contenido de grasa.
32
Gráfico 1. Diagrama descriptivo comparativo entre un queso análogo tipo
manchego y un queso tipo manchego comercial.
5. CONCLUSIONES
- Se desarrolló una formulación de queso análogo tipo manchego encontrando una
nueva aplicación a los almidones de maíz y trigo, así como al caseinato de sodio.
- Se determinaron las variables de proceso adecuadas como: temperatura y orden
de adición de los ingredientes para la elaboración de un análogo de queso tipo
manchego.
- El tipo de almidón empleado y el grado de sustitución del caseinato, son factores
determinantes para las características físicas y sensoriales del producto final.
- Para utilizar almidones en la elaboración de quesos análogos, es necesario tomar
como referencia la temperatura de gelatinización para diseñar las condiciones de
operación.
- El orden de adición de los ingredientes afecta severamente el proceso.
Análisis descriptivo comparativo
0
2
4
6
8
10Firmeza
Masticabi l idad
Gomosidad
GranulosidadHumedad
Carácter graso
Intensidad de sabor aqueso manchego
Queso análogo tipo manchego Queso tipo manchego CAPERUCITA
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- La mezcla maíz-trigo (50-25%), en una sustitución del 75% resultó la adecuada
para la elaboración de un queso análogo tipo manchego.
- El costo total de la materia prima empleada en la elaboración del producto es
muy bajo en comparación con la empleada para las marcas comerciales.
- El queso análogo tipo manchego comparado con un queso tipo manchego
comercial, resulta muy parecido en cuanto al perfil de textura.
- Para realizar una prueba QDA es indispensable el entrenamiento del juez.
- Una sustitución mayor de caseinato de sodio por almidón no podría ser ya que
afectaría la firmeza y contenido proteico del producto.
- Por definición de la norma NMX-F-462-1984, el producto desarrollado no se
podrá denominar queso tipo manchego.
6. RECOMENDACIONES
- Para la aceptación/rechazo de la materia prima y producto terminado sería
conveniente contar con el equipo básico para realizar análisis de rutina.
- En el caso de la formulación de nuevos productos, establecer un procedimiento
general, así como realizar un análisis sensorial para comparar las características
de la muestra y el producto en desarrollo, haría más fácil y confiable esta
actividad.
34
7. BIBLIOGRAFÍA
[1] Scott, R. Año 1991 “Fabricación de queso” 2da. Edición. Editorial Acribia, S.A.
Zaragoza, España.
[2] Guía Miguelín. “Los quesos” www.guiamiguelin.com/quesos/clasificacion.html
24/08/08
[3] Spreer, Edgar. Año 1991 “Lactología Industrial: Leche. Preparación y
elaboración. Máquinas, instalaciones y aparatos. Productos lácteos.” 2da. Edición.
Editorial Acribia, S.A. Zaragoza, España
[4] Mosquera, S.A.; Grass, J.F. Marzo, 2004. “Producción de quesos análogos”
http://www.unicauca.edu.co/biotecnologia/ediciones/vol2/Art28.pdf 24/08/08
[5] NMX-F-462-1984. Alimentos lácteos. Queso tipo Manchego. Normas Mexicanas.
Dirección General de Normas
[6] Interenzimas, S.A. de C.V. “Queso tipo manchego” Año 2006
http://www.interenzimas.com/archivador/Queso%20tipo%20manchego.pdf 15/03/09
[7] Morales Hernández, N.; Amaya Llano, S.L.; Castaño Tostado, E. y Martínez Bustos,
F. “Desarrollo de un análogo de queso a partir de mezcla de almidón de maíz-proteínas
35
de suero de leche obtenidas por la tecnología de extrusión.” UAQ y CINVESTAV
Querétaro. http://www.encb.ipn.mx/cibia/TomoII/II-24.pdf 23/08/08
[8] Gutiérrez Oropeza; Hernández Lozano; Pérez Cabrera y Bon Rosas. Octubre, 2007.
“IX Congreso de Ciencia de los Alimentos y V Foro de Ciencia y Tecnología de
Alimentos. Identificación y caracterización fisicoquímica y nutrimental de quesos
asaderos análogos producidos en Jesús María y Pabellón de Arteaga, Aguascalientes”
www.respyn.uanl.mx/especiales/2007/ee-12-2007/documentos/CNCA-2007-74.pdf
22/08/08
[9] Coasty Resource. Año 2008. “Sodyum pyrophosphate SPP (food grade)”K
http://www.coasty.com/phosphate/pyrophos.html 4/09/08
36
ANEXO 1
En este anexo se muestran las especificaciones de la materia prima y de los
ingredientes.
ANEXO 2
MATERIA PRIMA
Caseinato de Sodio
Almidón de maíz Almidón de papa Almidón de trigo
Almidón de tapioca
Apariencia Polvo fino Polvo fino Polvo fino Polvo fino Polvo fino
Color Blanco a
crema Blanco Blanco Blanco Blanco Sabor Típico Feculento Feculento Feculento Característico Olor Típico Característico Característico Característico Feculento
Humedad 5.7% máx. 13% máx. 17% máx. 11% máx. 12% máx.
pH 7.5 máx. (10%) 4.5 -
6.5 X (10%) 4.5 - 6.5 (10%) 4 - 5.7
Proteína 90% mínimo
B.S. 0.8% máx. 0.8% máx. 0.7% máx. 0.7% máx. Cenizas 4.5% máx. X X X X Grasa 1% máx. X X X X
INGREDIENTES
Sorbato de
potasio Cloruro de
calcio Citrato de
sodio Grasa
butírica Ácido láctico
Apariencia Granular Granular Cristal
granulado Sólido suave Líquido
traslúcido
Color Blanco a crema Blanco cristalino Blanco Ligeramente
amarillo Ligeramente amarillento
Olor Indoro Inodoro Inodoro Sin olores extraños
Ligeramente ácido
Acidez o alcalinidad < 1%
Pérdida al secado < 1% Pureza 93% mín. 79.5 – 80.5%
pH (1%) 7.5 - 9 Cenizas 0.05% máx.
Materia grasa 97.8% mín Punto de fusión 33.4 - 34.3 °C
Humedad 10 – 13% 0.08 - 0.09% Densidad 1.18 - 1.2 g/cm3
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Costos unitarios de materia prima para elaboración de queso análogo tipo
manchego
Materia prima Costo unitario Pesos/Kg
Almidón de Maíz 9,9Almidón de trigo 12
Almidón de tapioca 16,50Almidón de papa 15,75
Caseinato de sodio 225Sorbato de potasio 90
Citrato de sodio 64,8Cloruro de sodio 20
Agua 19,95Saborizantes 240Grasa butírica 45Ácido láctico 30,75
Cloruro de calcio 16,2
Cálculo del costo de la materia prima tomando en cuenta las cantidades necesarias
para su elaboración.(100g)
Materia prima Costo $ Almidón de maíz 0,037422Almidón de trigo 0,04536Caseinato de sodio 1,701Sorbato de potasio 0,0135Citrato de sodio 0,036936Cloruro de sodio 0,0172Agua 0,91371Saborizante 0,1656Grasa butírica 0,468Ácido láctico 0,0246Cloruro de calcio 0,0672
Costo total 3,490528