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El bouquet característico se logra en menos tiempo

Curado rápido del queso

Pascual Bolufer, Institut Químic de Sarrià (IQS)26/07/2010

26 de julio de 2010

La mayoría de quesos semiduros y duros requieren un largo período de maduración, para lograr el aroma, gusto y textura. Supone retener las proteínas y atrapar la mayor parte de la grasa, mientras que el resto, incluyendo el agua, deben eliminarse prácticamente en su totalidad. El curado en la cámara de maduración exige una inversión importante en locales y equipamiento, además de los gastos de energía y personal. Por ello la reducción del tiempo de maduración tiene un gran interés económico, especialmente para los quesos sin flora secundaria, mohos, que maduran lentamente.
Acelerar el curado requiere cumplir varias condiciones:

1. El bouquet del queso logrado será el más parecido al queso de referencia.

2. Evitar la sobremaduración. Cada queso tiene un tiempo límite de curado, al sobrepasarlo, se pierde calidad.

3. Los costes de la aceleración no pueden exceder el ahorro que supone el acortamiento del tiempo de curado.

4. Deben cumplirse los aspectos legales y de salud pública.

Con una proteolisis y/o lipolisis más intensas, pero manteniendo una buena textura superficial, se logra la aceleración deseada. Hay varios métodos. El más importante es aumentar la temperatura de curado. La temperatura incrementa la actividad proteolítica de la flora de los cultivos iniciadores de la fermentación. La lipólisis se potencia más que la proteolisis, al subir la temperatura. Es un método legal, sencillo, para los quesos que maduran a baja temperatura. Por ejemplo, el queso Cheddar, que tradicionalmente madura a unos 7 °C, se puede madurar a 13 °C, siempre que la leche sea de buena calidad bacteriológica, y no suponga el crecimiento de bacterias indeseables. Se acorta el tiempo de 32 a 20 semanas.

Los problemas encontrados son los de crecimiento de otros microorganismos (clostridios butíricos, bacterias propiónicas de la especie no deseada y lácteas heterofermentativas) que alteran la calidad del producto.

En la maduración intervienen muchos factores, la mayoría relacionados entre sí. Antes de entrar en el tema, el lector no profesional de la industria láctea agradecerá recordemos la secuencia de procesos para la obtención de la leche fermentada. y del queso.

La leche

Es muy variable en su composición. La leche recién ordeñada no es siempre igual. El industrial quesero ha de lograr un producto final de un aroma, gusto y textura, sin variaciones, lo que espera el cliente. Pero el material de partida varía. Una solución es mezclar leches, hasta logar la composición deseada, siempre la misma.

Un granjero puede lograr un queso de gran calidad, pero 6 meses más tarde, cuando vuelve a fabricar queso, también es exquisito, pero diferente del primer queso. Eso no le puede ocurrir a un industrial quesero: una marca lleva unido un aroma, gusto y textura muy concretos.

La composición de la leche depende de factores genéticos y fisiológicos: el tipo de vaca, su edad, la fase de lactación, etc. El calostro es muy diferente de la leche normal. El calostro contiene una gran cantidad de proteínas del suero, especialmente inmunoglobulinas, en un 7%. Las proteínas del suero de la leche normal solo alcanzan el 0,6%. El calostro gelifica cuando se calienta a unos 80º, porque todas las proteinas del suero se insolubilizan.

La composición promedia de la leche normal es: extracto seco 12,7%, grasa 3,9%, caseína 2,6%, proteínas del suero 0,6%, carbohidratos 4,6%, cenizas 0,6%, y el resto, agua 74,9%.

La composición de la leche depende de factores genéticos y fisiológicos: el tipo de vaca, su edad, la fase de lactación, etc.
La grasa está constituida por triglicéridos y algo de colesterol. La caseína representa las 4/5 partes de las proteínas de la leche. Son unas 10 proteínas diferentes. El carbohidrato más importante es la lactosa. Es un disacárido compuesto de glucosa y galactosa. La lactosa es un azúcar reductor. El extracto seco consta de minerales como Ca, Mg, Na, K, y fosfato.

La leche es un líquido turbio, es decir, no homogéneo, con gotitas esféricas de materia grasa, rodeadas de membrana y micelas de caseína, partículas proteicas. La leche sin los glóbulos grasos y sin micelas de caseina se llama suero o lactosuero. El pH normal de la leche es 6,7. Ninguna de sus propiedades inhibe el crecimiento de microorganismos.

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El industrial quesero ha de lograr un producto final de un aroma, gusto y textura, sin variaciones. Foto: Víctor Machado.

Coagulación ácido-láctica

Es un proceso que convierte la lactosa en galactosa y glucosa. La realizan las bacterias lácteas, las cuales usan la lactosa como principal fuente de energía. Las bacterias crecen en la cuajada hasta un pH 5.7. El pH depende de las especies y cepas implicadas. Mientras continúa la fermentación el pH sigue disminuyendo. Aunque el crecimiento bacteriano se detenga, continua la fermentación. El producto final es el ácido láctico (CH3-CHOH-CO2H). Las bacterias heterofermentativas producen además de ácido láctico, ácido acético, etanol y CO2. El anhídrido carbónico producirá los ojos del queso, los agujeros redondos.

El ácido láctico es el responsable de la formación del coágulo, la cuajada, con la firmeza y sabor ácido característicos del yogur. Esta acidez inhibe el crecimiento de bacterias patogénicas, como salmonella y Staphyloccocus aureus. En las 24 horas después de la fermentación la lactosa desaparece.

Coagulación enzimática

Implica la formación de un gel como consecuencia de la acción de enzimas proteolíticas. Estas hidrolizan las proteinas y las degradan a péptidos. Se trata de separar la caseína de la leche del suero de la leche. Degradar la proteina, para hacerla precipitar, y ser más digestiva para el consumidor.

Las caseínas son un conjunto heterogéneo de proteínas de difícil definición. Pero todas tienen una característica común: precipitan cuando se acidifica la leche a pH 4.6. Las caseinas también se clasifican según su movilidad electroforética. La caseina cappa tiene especial interés en la industria quesera, ya que su hidrólisis enzimática, causada por la renina (una enzima proteasa), genera una nueva proteína denominada para-k-caseina.

Cuando esta última reacciona con el calcio, da paracaseinato de calcio, que solemos llamar: cuajada, o queso. Hay enzimas proteolíticas de origen vegetal (hojas de higuera) y algunos cardos.

Otras enzimas tienen un origen microbiano (Mucor pusillus, Mucor miehei y Kluyveromyces lactis): existen cuajos fabricados a partir de especies de hongos, tales como Mucor miehei, Mucor pusillus, Kluyveromyces lactis y Endothia parasitica. Estos cuajos carecen de la especificidad del cuajo animal, y causan algo de sabor amargo, péptido, en el queso.

Pero se ha resuelto el problema, gracias a la ingeniería genética, actuando con la bacteria E.coli y levaduras. Ya existe en el comercio enzimas, pero de origen microbiano. La actividad proteolítica y lipolítica de los mohos desempeña un papel importante en la maduración de los quesos. En los quesos azules, por ejemplo el queso de Stilton, Penicillium roquefortii y P.glaucum crecen en todo el queso.

La primera quimosina recombinante, Quimosina B, se obtuvo en 1988 a partir de la levadura Kluyveromyces lactis, con el nombre comercial de Maxiren
La primera quimosina recombinante, Quimosina B, se obtuvo en 1988 a partir de la levadura Kluyveromyces lactis, con el nombre comercial de Maxiren, de la empresa Gist-Brocades. Se sintetiza en forma de pre-quimosina. Se activa tras el lisado de las células, una vez detenida la fermentación. La quimosina B también se puede obtener del hongo Aspergillus awamori.

La quimosina A se encuentra en Escherichia coli. La proquimosina se almacena en cuerpos de inclusión, siendo necesario destruir las células microbianas y solubilizar el enzima.

La quimosina recombinante ha encontrado problemas burocráticos en la Unión Europea. ¿Se ha de considerar un cuajo animal o microbiano? Especialmente en los quesos con denominación de origen, para los que no está autorizada. En Alemania se permitió su uso en la fabricación de quesos comunes desde 1997.

La primera proteinasa microbiana utilizada fue la procedente de Mucor pusillus, pero presenta el problema de que es más activa que el cuajo de ternero.

Otra enzima proteolítica es el cuajo. El cuajo fue descubierto hace siglos en los estómagos de los rumiantes. Observaron que al guardar la leche en un estómago de ternero,  la leche se coagulaba, tenía un sabor más agradable, más digestivo. Hoy dia a los extractos de pared de estómago de ternero los llamamos cuajo. La enzima del cuajo se llama quimosina, o renina y se presenta mezclada con pepsina. Tiene tres variantes genéticas: A, B y C.

El primer intento de mejorar el cuajo ocurrió en 1870, cuando Christian Hansen obtuvo quimosina químicamente pura. Hoy día se sintetiza como pre-pro-quimosina, una proteína que tiene en su cadena 58 aminoácidos más que la quimosina normal. Su peso molecular es de unos 30.700. Tengamos presente que las caseinas de la leche tienen un peso molecular entre 25.000 y 29.000. El pH óptimo para la acción del cuajo bovino es de aproximadamente 5.

El inconveniente de este método antiguo radica en la dificultad para obtener dosis precisas de cuajo, y en su variabilidad de concentración en el tiempo de uso. La solución ha sido el cuajo químico, la quimosina pura, que permite estandardizar cómodamente los tiempos de cuajado.

El cuajo sintético se descubrió hace una década, en forma de pastillas. Es quimosina obtenida por síntesis química, sin usar el estómago de terneros. El cuajo sintético actúa directamente sobre la caseina con calcio. Al alterar dicha molécula se forma un gel, que atrapa a la mayoría de los componentes sólidos de la leche. Este gel se contrae poco a poco, ayudado por la acidificación previa de la leche por medio de bacterias acidolácticas, y al contraerse va expulsando el suero.

El caso del Milbenkäse (Queso Milben)

En la coagulación enzimática, los enzimas de origen vegetal, microbiano, vacuno y el sintético no agotan todas las clases de quesos de que disponemos.

En la comarca de Würchwitz, cerca de Leipzig, en Sajonia (Alemania), se fabrica desde hace siglos un queso fermentado por ácaros, el Thyrophagus casei, por ello le llaman Milbenkäse. Ya en 1694 el óptico holandés van Leeuwenhoek observó el Milbenkäse con el microscopio óptico, que él había inventado. Le llamó la atención no solo el aroma y el sabor, sino también los largos meses de conservación del queso.

Últimamente ha sido observado con el microscopio electrónico Zeiss EVO 60, a 500 aumentos. En la página web de Zeiss se puede ver el video del Milbenkäse con los torpes movimientos de los ácaros por la superficie del queso. Es preferible usar el microscopio electrónico, porque además de su mayor amplificación, tiene mayor profundidad de campo. El EVO 60, de Zeiss, es de bajo vacío, lo cual permite observar a los ácaros varios minutos sin matarlos.

Thyrophagus casei vierte su saliva en el queso, y le inyecta sus enzimas proteolíticas de la caseina. No penetra en el interior del queso. Hace su trabajo desde la superficie, y la recubre de un polvo de color blanco. No interesa en Würchwitz que los ácaros se coman el queso. Para evitarlo, en lo posible, espolvorean el queso con harina fina de centeno, para que los ácaros lo consuman.

El queso con ácaros no gusta a todos, y el gobierno comunista de la Alemania Oriental llegó a prohibirlo por insalubre. Pero en la actualidad está autorizado, las autoridades sanitarias lo inspeccionan, y nunca han encontrado mohos o bacterias perjudiciales al hombre.

Würchwitz tiene 600 habitantes. Entre todos han costeado un monumento al Thyrophagus casei con mármol de Carrara, blanco, de 2 m de altura, que muestra al visitante, al entrar en la población, el ácaro del queso.

La efectividad del cuajo es función de la temperatura, la acidez y la osmolaridad, concentración del sustrato leche. La temperatura de coagulación suele ser unos 35 °C.

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Quesitos recubiertos de moho blanco fermentados con la insalivación del ácaro Thyrophagus casei.
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Un técnico contempla en la pantalla el Thyrophagus casei.

El salado

Salar la cuajada es una etapa importante en la elaboración del queso, porque afecta al aroma, gusto, consistencia, formación de la corteza y conservación. Hay tres métodos de introducir la sal. Uno muy usado es sumergir al queso en salmuera, disolución saturada de ClNa, hasta que absorbe la cantidad deseada. La sal penetra en el queso, mientras que al mismo tiempo sale del mismo gran cantidad de humedad, agua, con pérdida de peso (3%). El salado en salmuera suele durar varios días. El porcentaje promedio de sal en el queso es del 15%.

El tipo Cheddar se caracteriza porque la sal se mezcla con la cuajada antes de prensarla para obtener una masa coherente. La sal frena el crecimiento de las bacterias lácteas. Por esta razón la lactosa debe ser transformada antes del salado, y se alarga el tiempo de curado.

El curado del queso

El afinado, o maduración, tiene como objeto adecuarlo al consumo humano. En algunos quesos es un tratamiento más laborioso que la fabricación de la cuajada. El curado de los quesos duros puede llegar a los dos años, excelentes en aroma y gusto, pero la maduración de los quesos más blandos, gomosos, con 3 meses es suficiente.

La maduración corta supone una corta vida útil. Hay que decidir la temperatura de la cámara y la humedad del aire. La temperatura influye en la velocidad de maduración. No es lo mismo almacenar un queso a 7 °C que a 14 °C. Pero al aumentar el nivel térmico, hay riesgo de desarrollo de microorganismos indeseables.

En cuanto a la humedad del curado, es muy elevada: 80-95%. Cualquier otro alimento quedaría gravemente perjudicado con tanta humedad. Conviene que la velocidad de pérdida de agua sea lenta, ya que pueden aparecer rajas en la corteza. La evaporación endurece la corteza, la cual retrasa el transporte de agua y de gases (CO2). En solo 9 o 10 días la pérdida de peso puede llegar al 3%.

La degradación deseable de las proteínas es más rápida cuanto mayor es el contenido de humedad. Durante la maduración la caseina es hidrolizada por los enzimas proteolíticas, que la convierten en péptidos, de diverso tamaño, y en aminoácidos libres, e incluso amoniaco. Los péptidos se degradan en compuestos más pequeños.

La formación de aroma y gusto depende en parte de los microorganismos, que participan en la maduración y de sus enzimas: tipo, concentración, actividad e interacciones. La flora superficial del queso también influye: Flora de levaduras P.camemberti y micrococos presentan altas concentraciones de metilcetonas, alcoholes secundarios, NH3 y ésteres. Flora de corineformes y micrococos produce aminas, NH3, ésteres y compuestos sulfurados.

La estructura de muchas variedades presenta agujeros en la masa, los ojos, que pueden ser, a veces, inclusiones de aire y generalmente formación de gas CO2, producidos por lactococos (queso Gouda), o por bacterias propiónicas a partir del ácido láctico (Emmental). Estas bacterias propiónicas fermentan el lactato, y forman acetato, propionato y gas CO2.

El tamaño de los ojos del Emmental y otros quesos se controla cambiando la acidez, la temperatura y el tiempo de curado. En un gramo de Emmental hay 1.000 millones de bacterias propiónicas.

Cuando se produce más gas que el que puede disolverse en el queso, se alcanza una sobrepresión, y se forman los agujeros. Se trata de quesos que no se prensan, o solamente un poco. A su vez la bacteria propiónica depende en su crecimiento del Lactobacillus helveticus, el cual aporta aminoácidos.

En los quesos de pasta azul el crecimiento de los mohos internos azules se logra pinchando los quesos, para crear canales de aire en el interior de la pasta

En los quesos de pasta azul el crecimiento de los mohos internos azules se logra pinchando los quesos, para crear canales de aire en el interior de la pasta. Hay que repetir el pinchado, porque los canales de aire se cierran.

La consistencia de un material es la resistencia a la deformación permanente, y depende de la evaporación del agua. En el queso es muy variable, desde rígida (el Edam añejo) hasta casi líquida (Camembert sobremadurado), o gomosa (Emmental). Los quesos blandos son planos.

El rendimiento quesero se define como kilo de producto, obtenido a partir de 100 kilos de leche. El queso es la suma de proteína+grasa+otros sólidos+agua. El componente más importante es su contenido proteico.

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Queso Cabrales, de pasta azul.
Aquí omitimos el espesor de la corteza, si deseamos una corteza muy fina o dura. Influye mucho en la textura del queso. El recubrimiento con cera de parafina, o una emulsión de látex, vinil acetato, o vinil propionato, dificulta el crecimiento de mohos blancos. Algunos quesos maduran envueltos en una película retráctil, impermeable al aire y al vapor de agua.

Crecen mohos en la corteza, y la decoloran, aunque la limpiemos con regularidad, sobre todo Penicillium y Fusarium, pero no se suelen detectar micotoxinas. El Aspergillus versicolor puede crecer incluso en los quesos cuya corteza está recubierta de látex, y forma esterigmatocistina, un compuesto ligeramente tóxico y mutagénico. La solución es limpiar más la corteza y vigilar las condiciones del aire de la cámara de maduración.

Para conseguir el desarrollo de la flora superficial deseable, el recubrimiento, se pone en contacto el queso con bacterias propiónicas, coreniformes y el moho Penicillium. El queso aparecerá con grandes ojos, formados por los gases producidos (Emmental, Gruyère, Jarlsberg).

El curado rápido

Acortar el tiempo de maduración sin disminuir la calidad aporta ventajas. La solución depende del tipo de queso:

- Temperatura: Sin duda aumenta la velocidad de crecimiento de la flora específica deseable y la actividad de sus enzimas, especialmente los del cuajo y las bacterias del cultivo iniciador. Acelera la maduración, pero el aumento térmico fomenta la aparición de organismos indeseables: crecimiento de hongos superficiales y fermentaciones butíricas.

- Enzimas lipolíticas y proteolíticas: Aceleran la formación de compuestos aromáticos, pero hay que lograr el equilibrio entre las numerosas enzimas que participan en el proceso. El desequilibrio origina aromas extraños, y aparecen defectos de textura. Las enzimas añadidas a la leche de quesería se distribuyen homogéneamente por todo el queso, pero es un método caro, porque un alto porcentaje se pierde en el lactosuero.

- Bacterias lácticas: Más que aumentar las bacterias, conviene aplicar un tratamiento térmico tal que las bacterias pierdan casi por completo su capacidad de producción de ácido láctico, pero manteniendo su poder proteolítico. Otra solución es usar cepas seleccionadas sin capacidad de acidificación.

- Innovación: Volvemos a lo indicado al comienzo: concretar las cualidades que tendrá el producto. Un bouquet selecto de aroma y gusto no es posible con un curado rápido. Si se aspira a un nivel medio, con 3 meses es suficiente. El queso duro (Parmigiano Reggiano, Pecorino Romano con leche de oveja, etc) requiere más de dos años.

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Quesos de Asturias.
Referencias bibliográficas

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 Pepper,J.: Interactions leading to formation of casein submicelles. Journal of Dairy Science.65.1982.

 Prescott,L.: Microbiología. McGrawHill 2004.

 Williamson, M.B.: The amino acid composition of human milk proteins. Journal of Biological Chemistry. 156. 2003.

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