tendencias en fermentos y coagulantesfunción de los cultivos producción de ácido láctico por...
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TENDENCIAS EN FERMENTOS Y COAGULANTES
17 y 18 Octubre de 2016 San José, Costa Rica
Cámara Nacional de Productores de Leche
Congreso Nacional Lechero
T/L Diego Würth
mail: [email protected]
Selección y uso de Fermentos
Definición
Es el cultivo de una o mas cepas de una o
mas especies de microorganismos útiles,
empleado para inocular un producto natural
crudo o pasteurizado con el objeto de iniciar
una fermentación
Fuerte INTI Lácteos
Clasificación de los Fermentos
Cultivos mesófilos Homofermentativos ( lactococcus lactis
subsp.cremoris, lactococcus lactis subsp, lactis)
Cultivos Mesófilos Heterofermentativos o Aromáticos ( Leuconostoc
mesenteroides subsp mesenteroides, Leuconostoc mesenteroides subsp
cremoris, Lactococcus lactis spp lactis biovar diacetylactis)
Cultivos Termofilos (Streptococcus thermophilus, Lactobacillus
helvéticos, Lactobacillus Lactis, Lactobacillus acidophilus,
Propionibacterium spp., etc.)
Cultivos de mohos y bacterias de tratamiento superficial (Penicilium
Roqueforti, Penicilium Camemberti, Geotrichum Candium y Brevibacterium
Linens)
Presentación
Naturales o Líquidos – Leche
– Suero Lts de Fto= (Acidez deseada – Acidez Real) .Volumen en litros
Acidez del Fermento
(ventaja; precio??, desventaja; diferencia entre partidas y corta vida útil, heterogeneidad producto final, varias etapas de repique previo a elaboración (riesgo microbiológico)
Seleccionados – SemiDirectos
– Directos
– Cultivos Liofilizados concentrados desventaja ; un paso intermedio previo a la elaboración
– Cultivos Congelados concentrados ventaja; fermento directo, menor tiempo de latencia,
desventaja; manipuleo y conservación a temperaturas -40ºC
– Cultivos Liofilizados súper concentrados DVS ventaja; fermento directo, vida útil, manejo
sencillo, desventaja; adaptación tina, fagos (rotaciones)
Función de los cultivos
Producción de ácido láctico por fermentación de la lactosa (eliminación del
suero y secado de la cuajada)
Responsable del sabor del queso, textura del queso
Liberación de enzimas que actúan en al maduración (actividad proteolítica y
lipolítica
Conservación del alimento y disminuir el desarrollo de bacterias perjudiciales
(competencia)
Metabolizar el citrato, Desarrollo del aroma en quesos frescos y acumulación
de CO2 (ojos característicos) propionibacterium que produce compuestos
aromáticos (propiónico y acético)
Criterios de selección
Temperatura de crecimiento, Tm 12ºC, To 32-37ºC, TM 45ºC
Acidificación, velocidad
Producción de aromatizantes y gas
Actividad Proteolítica, es un mix entre enzimas termoestables, bacterias que
resisten pasteurización, bacterias del cultivo, cuajo
Sensibilidad phagos, rotaciones phagicas, dosis
Ejemplos prácticos: Termófilo (DSF) mozzarella
6.5 6.47
6.26
5.94
5.38
5.07 4.97
4.83 4.81 4.81
37.8 37.8 37.6
41.8 41.8 41.8 41.8 41.8 41.8 41.8
35
36
37
38
39
40
41
42
43
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.50
7.00
01:39 02:18 02:38 02:45 03:03 03:25 03:43 03:53
pH
°C
Coagulación Siembra
Hilado
Masa en dreno prensa
Corte
Termófilo (DSF) cremoso
6.24 6.24
6.12
4.9
4.79
36.6 36.6
36.4 36.4 36.4
36.3
36.35
36.4
36.45
36.5
36.55
36.6
36.65
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.50
7.00
00:29 01:29 03:34 03:44
pH
°C
Frio
Coagulación
Primer Vuelta
Corte
Descarga
Termófilo (DSL) Cremoso
6.56
6.39 6.33
6.32
6.22
5.94
5.76
5.55
39
36
35.4 35.3
33.6
34.5
33.8 33.6
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.50
7.00
01:25 01:45 02:40 03:10 03:35 04:15
pH
°CDescarga
Moldes
Camara
Coagulación
Siembra
Queso cremoso
Mesofilo y Termófilo Barra
6.64 6.62 6.6
6.38 6.1
5.62
5.42 5.39 5.37
32.8 32 32
43.2 43 42
39 38 38
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.50
7.00
00:00 00:15 00:55 02:25 03:15 03:55 05:05 05:20 05:35
pH
°C
Siembra Coagulación
Descarga
Inicio Moledeo
Salmuera
Queso Pategrás (Duro con ojos)
6.4
6.3 6.28
6.22
6.03
5.51
5.35
34
44 44 44 42.5
40.8 39.8
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.50
7.00
00:00 00:25 00:45 01:05 02:00 03:00 03:40
pH
°C
Corte
Descarga
Salida Preprensa
Entrada Prensa
Salmuera
Queso Azul (Mesófilo Homofermentante y Heterofermentante)
Resumen
Conocer características del queso a elaborar
Conocer características del fermento seleccionado
Adaptación del cultivo a la infraestructura existente, limitaciones, potencial,
etc.
Conocer requisitos del mercado consumidor
Manejar distintas opciones de proveedores
Selección del cuajo/Coagulación
Tipos de coagulantes
Según su origen se clasifican en:
Animal
Vegetal
Microbiano
Genético
ANIMAL RENNET
MICROBIAL RENNET
FPC (CHYMOSIN)
ANIMAL RENNET
MICROBIAL RENNET
FPC (CHYMOSIN)
14 31 55
29 41 30 3 20 77
12 26 62
30 60 10
27 61 12
Cuajo Animal
Cuajos bovinos
– Terneros
– Bovino adulto
Cuajos Ovinos
Cuajos Caprinos
Cuajo Animal
Enzimas digestivas del 4to estomago de los rumiantes (solución NaCl, centrifuga, ultra filtrado, purificado, estandarizado)
Predominan las proteasas (quimosina y pepsina); lipasas (lipasa pregastrica) y también esterasas
Performance influenciada por parámetros tales como pH, concentración de cloruro de calcio y Temp.
Obtención, según legislación y disponibilidad de animales
Edad Ternero
Lactante
Lactante-
Pastoril
Ternero
Ternero,
alimento
concentrado
Novillo Vaca
Quimosina %
total
75-95 70-80 10-25 5 trazas
Cambios en la concentracion de quimosina en etapas del animal
Coagulante Vegetal
Plantas conocidas como cuaja leches en la
antigüedad Actualmente:
– Cardo ( cynara cardunculus) (foto anterior)
– Alcachofa (c. scolymus)
– Cardo marino ( Silybum marianum)
– Cardo estrellado (centaurea calcitrapa)
– Planta lechetrezna (euphorbia serrata) (foto)
– Piña, papaya
– Diente de león
– Ortiga (urtica gracilis)
– etc.
cont Coagulante Vegetal
Utilización: países del mediterráneo, África occidental, oriente medio,
india, Afganistán
Composición, varias proteasas (ciprosinas, cardosinas)
Alta actividad proteolítica (tarta del casar) (foto)
No presencia de lipasas o esterasas
Fuerza coagulante muy variable (proceso extracción, condiciones
agronómicas y climatologías)
Coagulante Microbiano
Mezcla de una o mas proteasas microbianas, obtenidas por fermentación, separación, filtración, (cromatografía), concentración
MO utilizados Rhizomucor miehei, Cryphonectria parasitica, Rhizomucor Pusillus
Certificación Vegetariana
Habilitación Kosher y Halal
Varias marcas comerciales, importante conocer: – Mix de enzimas o solo proteasa aspártica
– Actividad de proteasas no especificas
– Ausencia o no de enzimas capaces de degradar carbohidratos
– Actividad secundaria en suero o no
– Ausencia o no de materia alérgena en materia prima (Ej. soja)
– Ausencia de ingredientes GMO en materia prima
Coagulante Genético
Gen que codifica la quimosina Bovina (única enzima presente)
Insertado en Kluyveromyces lactis; Aspergillus niger var. Awamori;
Escherichia coli
Quimosina producida por fermentación
Actividades secundarias baja ( maduración)
Certificado vegetariano
Certificado Kosher y Halal
Aplicable a todo tipo de quesos
Producción ilimitada
Ausencia de materia prima alérgena
Máximo rendimiento
Leche Cuajada Queso Maduro
Maduración Elaboración
Acidificación
Coagulación
Proceso Deshidratado
Moldeo
Salado
In coagulación In maduración
Funciones Básicas del coagulante
Coagulación + Plus
Pureza (Kosher, Halal, GMO Free, Vegetariano, Libre de Alérgenos)
Tendencias de Mercado ( Libre conservantes BF)
Sustentabilidad (alta concentración bajo packaging, menos transporte, menos
almacenamiento)
Propiedades sensoriales (textura, sabor)
Consistencia (calidad: actividad incluyendo vida útil; composición
Economía (Performance, rendimiento, precio)
Coagulación + Plus
Seguridad (microbiología, HACCP, proveedor)
Libre de problemas de aplicación en suero (termo labilidad)
Microbiano L
Microbiano
FPC
Extra lábil
lábil
Coagulación
Dos vías para coagular la leche
– Adición de ácido
– Adición de Cuajo/Coagulante
Estructura Caseina
Micela subunit
(10-20 nm)
Parte Hidrofobica
Kappa-caseina
PO4-grupos = Ca9(PO4)6
conglomerado
Micela
(20-300nm)
Etapas en la Coagulación
Hydrolysis
of 105-106 bond
Cuajo
(= O -
H)
(O - - O) Ca
"Hairy layer"
Cuajo
Primera etapa
Segunda etapa
Tercer etapa
Proteolisis No-especifica Polypeptidos
Coagulación
Glyco-
Macro peptido
Coagulación
Aspectos a tener en cuenta:
– Origen del coagulante seleccionado
– Concentración de la enzima
Tiempo inversamente proporcional a la concentración de la enzima
– Efecto de la temperatura
Sensibilidad según origen
Temp. Optima
– Efecto del Ph
cont Coagulación
Efecto de la concentración de calcio
– La influencia de los iones de calcio es prácticamente igual para coagulantes
genéticos y de ternera
Propiedades reológicas
Dilución del coagulante (Agua)
Actividad Proteolítica
Quimosina y cuajo de ternera muestran respuestas similares
FPC
Se ve mayor sensibilidad del XL al pH que el cuajo de ternera y L
Microbiano L Microbiano xL
FPC
Microbiano L muestra mayor sensibilidad a la concentración de ion de calcio que cuajo de ternera.
Microbiano L Microbiano xL
¿Preguntas?
Muchas gracias!!!