Evaluación de las
fases de pasteurización, retención de caseína-grasa y penetración de la cuajada
para la estandarización del proceso de queso pasta hilada tipo hoja
Evaluation of the phases of pasteurization,
retention of casein-fat and penetration of the curd for the standardization of
the process of cheese spun sheet type pasta
Artículo
resultado de proyecto de investigación financiado por
La Universidad Técnica Estatal de
Quevedo
Azucena
Elizabeth Bernal Gutiérrez
http://centrosuragraria.com/index.php/revista Publicada por: Instituto Edwards Deming Quito - Ecuador Julio - Octubre
vol. 1. Num. 6 2020 Pag. 11 - 28 Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0
Internacional. RECIBIDO: 8
DE NOVIEMBRE 2019 ACEPTADO: 12 DE ENERO 2020 PUBLICADO: 4
DE JULIO 2020
Universidad Técnica de Cotopaxi
Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Quevedo,
Ecuador,
https://orcid.org/0000-0003-2917-6408
Frank
Michael Vera Guzmán
Ingeniero Agroindustrial
Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Quevedo,
Ecuador.
https://orcid.org/0000-0002-4620-0804
Katherine
Tomasa Mackencie Tobar
Ingeniera Agroindustrial
Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Quevedo, Ecuador.
katherinettob.mackencie@gmail.com
https://orcid.org /1014-2017-1905870
RESUMEN
El
presente estudió está enfocado en la evaluación de las fases de pasteurización, retención de caseína-grasa y penetración de
la cuajada con el propósito de mostrar el efecto en el proceso del queso hilado
tipo hoja, mediante la apreciación de las características fisicoquímicas del
producto, optimizando el mismo y caracterizando fisicoquímica y sensorialmente
el producto resultante de dicha optimización. Para denotar el efecto se utilizó
un plan factorial Superficie respuesta Box-Behnken de tres niveles, obteniendo
la temperatura de pasteurización entre (65 ºC y 68ºC), penetración entre (1,9cm
y 2,3cm) y retención entre (10minutos y 30 minutos). La caracterización
sensorial se hizo mediante un análisis descriptivo y perfil textural con un
panel de catadores semientrenado. Se determinó efecto de la temperatura de
pasteurización en la humedad y de la retención sobre la acidez, grasa y
humedad, mientras que no se observa efecto de la retención en el proceso,
obteniendo así el punto de optimización a temperatura de pasteurización de
67,997ºC con penetración de 1,9cm y 21,3727 min de retención. El queso obtenido
en la optimización cumple con normas de quesos hilados y características
similares en su composición a otros quesos de la misma familia, descrito por
los catadores con olor a leche
intermedio, bajo nivel de sal, con cremosidad módica, dureza media al tacto,
baja oleosidad, olor marfil intermedio, pastosidad módica y bajo amargor,
mientras en lo que respecta al perfil textural los catadores denotaron valores
cercanos al intermedio en la firmeza, elasticidad, adherencia, friabilidad,
masticabilidad y solubilidad y cerca de
baja deformidad y granulosidad.
Palabras
clave: Queso,
suero, análisis, proceso, optimización.
ABSTRACT
The present study is focused on the evaluation of the pasteurization,
casein-fat retention and curd penetration phases in order to show the effect in
the process of the leaf-spinning cheese, through the appreciation of the
physic-chemical characteristics of the product, Optimizing the same and
characterizing physicochemical and sensorially the product resulting from such
optimization. In order to denote the effect, a three-level Box-Behnken response
surface factor plan was used, obtaining pasteurization temperature between 65°C
and 68°C, penetration between (1,9cm and 2,3cm) and retention between (10
minutes and 30 minutes ). The sensorial
characterization was done through a descriptive analysis and textural profile
with a panel of semenresident scavengers. The effect
of pasteurization temperature on moisture and retention on acidity, fat and
moisture was determined, while no effect of retention was observed in the
process, obtaining the optimization point at pasteurization temperature of
67,997ºC with Penetration of 1,9 cm and 21,3727 min of retention. The cheese
obtained in the optimization complies with rules of cheeses and similar
characteristics in its composition to other cheeses of the same family,
described by the scavengers with an intermediate milk smell, low salt level,
with moderate creaminess, medium hardness to the touch, Low oiliness,
intermediate ivory odor, moderate sweetness and low bitterness, while in the
textural profile the scavengers denoted values close to the intermediate in
firmness, elasticity, adhesion, friability, chewability and solubility and near
low deformity and granularity.
Key words: Cheese,
serum, analysis, process, optimization.
INTRODUCCIÓN
El queso denominado de hoja
realizado de forma artesanal en distintas partes del Ecuador no tiene una
definición específica debido a que no se cuenta con estándares concretos en su proceso
ni descripción de sus características sensoriales delimitadas, sin embargo por
su estiramiento y proceso básico de elaboración se puede deducir que
corresponde a un queso perteneciente a la familia de las pastas hiladas además
de que no se encuentra hasta la
actualidad información tecnológica debidamente documentada.
Los quesos de pasta hilada
dependen de la estructura que permite que tenga cualidades de estiramiento y
fusión especiales. El proceso con el fin de evitar pérdidas de materias debe ser
analizado en sus puntos más influyentes de las estructura micelares. Con la
finalidad de optimizar y caracterizar el proceso de la variedad de quesos
hilados tipo hoja y proponer un estándar se evalúa el efecto de las
temperaturas de pasteurización, penetración y retención de la cuajada en las
características fisicoquímicas del producto final.
Para alcanzar los objetivos
propuestos y tener presente los indicadores como principal influencia en la
obtención de un producto derivado lácteo que cumpla con requisitos de normas se
desarrollan marcos conceptuales y referenciales que abarcan desde las
definiciones básicas y clasificaciones de los quesos hasta la biotecnología
necesaria para que se produzca el fenómeno necesario que permita la obtención
de un queso de pasta hilada.
El marco metodológico se realiza
con la propuesta de tres factores con sus respectivos niveles, haciendo un
análisis observatorio y deductivo del comportamiento de estos en las
características del subproducto (suero) y el producto final, mediante un
estudio modelo superficie respuesta Box Behnken que es aplicado en optimización
de procesos, aceptando o rechazando hipótesis planteadas luego del tabulado de
datos, denotando el tratamiento con las mejores condiciones, permitiendo
concluir cuales son las características idóneas de pasteurización, tiempo de
retención de la caseína-grasa y penetración de la cuajada, que asegure un
producto inocuo, aceptado por los consumidores y características sensoriales y
texturales específicas descritas por panelistas semientrenado.
MATERIALES
Y MÉTODOS
La
presente investigación se realizó en condiciones controladas en los
laboratorios de procesamiento de alimentos pertenecientes a la carrera de
Ingeniería Agroindustrial de la
Universidad
Técnica Estatal de Quevedo “Matriz” vía a Santo Domingo km 1. Las coordenadas
de dichas instalaciones son 79°28”30” O y 1°2”30” S y se ubican en el Cantón
Quevedo, provincia de Los Ríos, Ecuador.
Material
genético
Se
emplearon muestra de leche “materia prima principal en la producción de queso”
se la obtuvo de la Ganadería Carrera ubicada en el recinto California
perteneciente al cantón la Mana provincia de Cotopaxi, siendo extraída a las
5H00 am y transportada en recipientes de acero inoxidable conservando la
temperatura entre 0 y 4 ºC, temperatura recomendada por Domínguez (2010) para
la conservación de la leche y sus propiedades.
El
cuajo responsable de la formación de la cuajada y el cultivo iniciador
utilizado en la acidificación en el proceso pertenecen a la marca comercial
DANESCO, cuyas especificaciones están descritas en el anexo 8 y 9.
Manejo
del experimento
La
temperatura de pasteurización (65ºC-68ºC) fue controlada mediante un termómetro
marca BOECO Germany 76mm Immersión, la firmeza de la cuajada se determinó
mediante penetrometría utilizando un penetrómetro de cono de 30º cuyas
profundidades de medición estuvieron entre 1,9cm-2,13cm, y la retención
(10min-30min) que puede ser tomada como el reposo luego del corte fue controlada
con un cronometro digital.
Factores
en estudio
La
acidez se realizó por titulación mediante el volumen de consumo de NaOH
(Hidróxido de Sodio) a 0,1 de normalidad en una muestra del producto de 10g
disuelta en 50 ml de agua destilada, como indicador se usó C20H14O4
(Fenolftaleína), expresado el resultado en porcentaje de masa de ácido láctico,
procedimiento basado en la norma NTE INEN 0013 (1984). Mientras que la medición
del pH basado en la NTE INEN 00973 (1984), consistió en el uso del pHmetro
marca Hanna, introduciendo los electrodos en una muestra liquida del producto,
en caso del queso se disolvió 10 gr en 50ml de agua destilada para realizar la
medición.
La
humedad fue determinada según la NTE INEN 0063 (1974) con el uso de una estufa
a 103° ± 2° C en la cual se ingresó 5gr de muestra y se mantuvo durante tres
horas para luego pasar al desecador y posterior al pesado, el resultado se
obtiene de la diferencia de masas iniciales y finales en porcentaje. La grasa
se obtuvo basado la norma NTE INEN 0064 (1974) con el uso de butirómetro
estandarizado en el cual ingreso 5 gramos de muestra y luego H2SO4 (Ácido
sulfúrico) hasta cubrir tres tercios del instrumento, posterior 1 ml de C₅ H₁ ₁
OH (Alcohol amílico) con la finalidad de separar mediante acidificación y
centrifugación la materia grasa contenida en el producto, determinado el
contenido de grasa mediante lectura directa.
La
proteína determinada bajo método propuesto en la NTE INEN 0016 (1984) fue obtenida
por medio del contenido de nitrógeno total mediante el método de
Kjeldahl, y se multiplica el resultado por el factor 6,38 para expresarlo como
proteína, para lo cual se pesó 0,3 g de muestra que fueron colocadas en tubos
digestores con un catalizador y 5 ml de
H2SO4 (Ácido sulfúrico), la digestión se realizó a temperatura de 350- 400 °C,
posteriormente procedió la destilación en la cual se utilizó 50 ml de H3BO3
(Ácido bórico) al 2% y 30 ml de NaOH (Hidróxido de Sodio) al 40%, finalmente se
hace la titulación con HCl (Ácido clorhídrico) al 0,1 de normalidad.
El
análisis sensorial descriptivo y perfil de textura basado en Espinoza (2014) se
realizó con un panel de catadores conformado por 15 estudiantes de la facultad
de ingeniería, carrera agroindustrial con una capacitación previa a la fase de
cata. La práctica se realizó en tres fases. 1. Fase de reconocimiento de
características apreciables del queso de hoja en la cual se describen varias
características de quesos de la misma familia y los catadores se encargan de
aceptar o rechazar dichas mediante la apreciación profunda del producto
delimitando un grupo específico. 2. En esta fase los catadores se encargan
mediante apreciación exhaustiva de identificar mediante un rango o valor la
intensidad del atributo descrito en la fase uno para obtener una definición más
clara del producto. 3. Se exponen características texturales en las cuales el
catador mediante una capacitación más específica de la definición precisa de
los atributos genera un valor a su consideración de las muestras. Mediante el
análisis de los datos y criterios arrojados por los catadores se exponen
características del producto obtenido.
Se
trabajó con un diseño experimental, plan factorial Superficie respuesta (Box-Behnken), debido a
que le experimento está diseñado para permitir estimar la interacción e incluso
efectos de segundo grado, y por lo tanto nos damos una idea de la forma (local)
de la superficie de respuesta que estamos investigando además de que nos
permite obtener los ajustes de procesos óptimos y mejorados, solucionar los
problemas en puntos débiles y obtener un producto más robusto frente a las
condiciones expuestas.
El
diseño Box-Behnken es un diseño cuadrático independiente en que no contiene un
factorial incrustado o factorial fraccional. En este diseño las combinaciones
de tratamiento se encuentran en los puntos medios de los bordes del espacio de
proceso y en el centro. Estos diseños son giratorios (o cerca giratorio) y
requieren 3 niveles de cada factor.
Para
el diseño específico de los tratamientos se tomó tres de las variables más
influyentes pertenecientes al proceso de producción (Temperatura de
pasteurización, firmeza de la cuajada medida mediante penetración y retención
Caseína-Grasa de la cuajada).
Tabla 1.
Rangos de las tres variables independientes utilizadas en el diseño factorial
Box- Behnken.
|
Factor |
Nombre |
|
Niveles |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
-1 |
0 |
1 |
|
A |
Temperatura
de Pasteurización (ºC). |
65 |
66,5 |
68 |
|
B |
Penetración de la Cuajada. (cm) |
10 |
20 |
30 |
|
C |
Retención
Caseína-Grasa. (min) |
1,9 |
2,1 |
2,3 |
Para
elaborar el plan experimental se toman en cuenta los datos mostrados en la tabla
1.
Tabla 2.
Datos para el diseño Box-Behnken.
|
Nº
de Factores: |
3 |
Replicas: |
1 |
|
Corridas Base: |
15 |
Total de Corridas: |
30 |
|
Bloques
Base: |
2 |
Total
de Bloques: |
2 |
El
plan experimental aleatorio utilizado en el estudio fue realizado con el programa
estadístico STATGRAPHICS obteniendo las interacciones mostradas en la tabla 2.
Tabla 3.
Plan Experimental modelo Box-Behnken.
|
Tratamiento |
Temperatura
de pasteurización (oC) |
Grado
de penetración (cm) |
Retención
(min) |
|
1
|
68 |
2,1 |
10 |
|
2 |
66,5 |
1,9
|
30
|
|
3
|
68 |
2,3 |
20 |
|
4 |
68
|
2,1
|
30
|
|
5
|
66,5
|
2,1 |
20 |
|
6 |
66,5 |
2,1
|
20
|
|
7
|
65 |
1,9 |
20 |
|
8 |
66,5 |
1,9
|
10
|
|
9
|
66,5
|
2,3 |
10 |
|
10 |
68
|
1,9
|
20
|
|
11
|
65 |
2,3 |
20 |
|
12 |
66,5 |
2,3
|
30
|
|
13
|
65 |
2,1 |
10 |
|
14 |
66,5 |
2,1
|
20
|
|
15
|
65 |
2,1 |
30 |
RESULTADOS
Análisis del
comportamiento individual de los factores de estudios en los indicadores del
suero.
En el gráfico 1 se observa el comportamiento
propio de los factores sobre los indicadores, observándose relevancia en el
factor B (penetración) que denota comportamiento cuadrático significativo sobre
los sólidos totales y proteína obteniendo los máximo valores en sus puntos
medios, por otra parte los resultados
expresados basado en el análisis de varianza no presentan
significancia por lo que se puede alegar
que no hay influencia individual de las temperaturas de pasteurización,
penetración y retención sobre la composición fisicoquímica del suero lácteo
obtenido como subproducto de la elaboración del queso, analizándose el
comportamiento grupal de las variables de estudio en el gráfico 2.
Gráfico
1. Efecto
principal de los factores sobre los indicadores evaluados en el suero. 1.-
Solidos totales; 2.- Grasa; 3.- Proteína
Análisis
del comportamiento grupal de los factores de estudios sobre los indicadores del
suero.
Con
respecto a al porcentaje de sólidos totales se observa que los valores medios
que se pueden obtener en el proceso
están entre 2% y 11% ,en una parte por
debajo y en otra excediendo a los valores presentados por Hernández (2014) que
caracterizó los sueros lácteos frescos y acidificados normalmente se encuentran
entre 6%-7%, mismos valores que obtiene Callejas (2012) en la caracterización
de un suero: potencialidad de recuperación de fósforo , pero no existe
normativa que especifique un valor necesario a cumplir, por lo cual se podría decir
que una menor concentración de sólidos en el suero indicaría mayor eficiencia
de las micelas de caseína al interactuar con el calcio sucediendo esto en
cualquier temperatura con penetración fija de 1,9 cm y mientras la retención no
sea mayor a 10 minutos.
En
relación al porcentaje de grasa se observan valores medios de entre 0%-0,216%
en las distintas interacciones entre los niveles de los factores de estudio,
dichos resultados estando dentro de lo requerido por la norma NTE-INEN-2594
(2011) que exige en el suero lácteo como subproducto obtenga un máximo del 0,3%
de grasa láctea, denotando que cualquier interacción puede ser aplicada al proceso.
En
lo que respecta a proteína los valores medios se encuentran entre 0,63%-1,43%
estando ciertas interacciones por debajo de lo requerido por la NTE-INEN-2594
(2011) que expresa un mínimo de 8% de proteínas lácteas para sueros obtenidos
como subproductos del proceso de queso, teniendo así que especificar una
interacción que logre cumplir con todos los valores solicitados en las
normativas, la cual se observa en el cuadro 8 de optimización.
Análisis
del comportamiento individual de los factores de estudios en los indicadores
del queso tipo hoja
Gráfico 2.
Contorno de la superficie respuesta estimada en los indicadores del suero
lácteo. 1.- Solidos totales; 2.- Grasa; 3.- Proteína.
Gráfico 3.
Efecto principal de los factores sobre los indicadores evaluados en el queso de
hoja. 1.- Acidez; 2.- pH; 3.- Humedad, 4.- Grasa; 5.- Proteína; 6.-
Rendimiento.
Basado
en los análisis de varianza de los indicadores físico químicos y la observación
del comportamiento de los valores en el gráfico 3 podemos afirmar que la
temperatura de pasteurización estudiada de forma individual entre los niveles
65ºC y 68ºC en periodo de tiempo de 30 minutos, temperatura superior a la
convencional utilizada normalmente según Tortora, Funke y Case (2007) que
especifican 63ºC en el mismo periodo, influye de forma significativa únicamente
en la humedad del queso tipo hoja obteniendo un aumento de la cantidad de agua
en el producto a al ser pasteurizado en mayores temperaturas mientras que no
afecta significativamente en la acidez, pH, grasa y rendimiento lo que
contradice a Romero y Mestres (2004) quienes afirman que la desnaturalización
de la caseína se ve sensiblemente aumentada si la temperatura o tiempo de
pasteurización son superiores obteniendo degradación de la proteína a los 63ºC
por 30 minutos de 7%, el mismo evidenciado a 70ºC por 15 segundos y aumentando
al 25% en 80ºC a 20 segundos cambiando su orden estructural de caseínas α1 y
α2 las cuales al interactuar con el
calcio se precipitan formando micelas de mayor tamaño, pasando a caseínas β que
tienden a separarse de la micela y solubilizarse siendo hidrofóbicas lo que
indicaría un descenso del rendimiento y menor cantidad de humedad en el
producto, cuya anomalía no se evidencia en los niveles de la investigación obteniendo
un efecto contradictorio.
La
penetración evaluada de forma individual entre los niveles de 1,9 cm y 2,3cm que representan un rango de fuerza y
firmeza de la cuajada para el corte y que se realizó por debajo del tiempo
mínimo que según la UNIDEG (2013) se encuentran entre 5 a 10 minutos en quesos
como el Edam, Gouda, Suecia y aumenta en otras variedades de queso mientras el
máximo tiempo obtenido en los niveles de estudio fue de 3 minutos en el nivel
de 2,3 cm de penetración y los resultados
denotan que no obtiene influencia el factor sobre la acidez, pH, humedad,
grasa, proteína y aceptación obteniendo un producto con características
similares a otros de la misma familia como el Mozarela y Oaxaca contradiciendo
a autores como Ibáñez (2015) que en su investigación denota efecto del tiempo
de cuajado en las características sensoriales y rendimiento del queso lo que
significaría cambios en la composición del mismo, así también Castillo et al.
(2005) y Arango et al. (2012) que recomiendan un monitoreo tecnológico de la
firmeza y tiempo de corte por sus influencias en parámetros de rendimiento,
características sensoriales, humedad y otras que no han sido evaluadas en el
proyecto como la vida útil y maduración.
La
retención de la cuajada en el suero entre
tiempos de reposo de 10 minutos a 30 minutos para la posterior
retiración del líquido escurrido en ese periodo
evaluadas de manera independiente denotan influencia significativa
principalmente en los valores del punto medio de estudio (20 minutos de retención)
donde se conserva la mayor parte la grasa y concentra de acidez, pero menor
cantidad de agua debido a las características estructurales de las cuajada que
se forma en este intervalo, y contradiciendo a
Salvador et al. (2004) que afirma
que en los quesos obtenidos mediante un proceso de acidificación la sinéresis
es rápida aunque se deben someter a un proceso de calentamiento para mejorar la
contrabilidad de la las micelas y obtener eficiencia en el desuerado no tomando
en cuenta el efecto que puede tener la retención en el producto y omitiendo
este proceso en quesos de la misma familia como se observa en la descripción de
Villegas (2005) del proceso de producción del queso Oaxaca y Mozzarella y solo ser aplicados a procesos de
coagulación enzimática sin acidificación como en el queso fresco.
Análisis del
comportamiento grupal de los factores de estudios en los indicadores del queso
tipo hoja
Ácidez
|
Temperatura de pasteurización |
|
Temperatura de pasteurización Retención 65 , 0 68 , 0 1 , 9 10 , 0 30 , 0 0 ,52 |
Penetración |
Gráfico 4.
Contorno de la superficie respuesta estimada de la acidez del queso de hoja.
Los
quesos obtenidos del efecto grupal de los factores en la investigación varían
su acidez entre los rangos 0,15%-1,35% dependiendo esté de la interacción entre
factores que se encuentren (Gráfico 4), el porcentaje de acidez requerido en
quesos no está especificado bajo normativa, no obstante Maldonado et al. (2011)
Denota valores de acidez entre 0,52%-0,60% en la caracterización del queso
Venezolano Telita, perteneciente a la misma familia que el estudiado, por lo
que el punto de optimización con la necesidad de un queso con menor acidez pero
con características de quesos de la misma familia se da con un proceso sometido
a temperaturas de pasteurización de 67,9986ºC, penetración de 1,90056 cm y
retención de 19,673 minutos alcanzando una acidez de 0,52%.
pH
|
Temperatura de
pasteurización |
|
Temperatura de pasteurización Retención 65 , 0 10 , 0 30 , 0 |
|
Penetración 2 , 3 4 , 94 |
Gráfico
5. Contorno de la
superficie respuesta estimada del pH del queso de hoja.
En
el gráfico 5 se observa que los valores de pH dentro de la investigación se
encontraron entre 4,9-5,7, aunque no existe normativa que especifique un valor
promedio requerido en quesos, pero basado en aspectos de conservación, Barreiro (2006) define que un menor pH
disminuye el tiempo de desarrollo de microorganismos y en quesos recomienda
valores cercanos a 4,7, mientras que Granados et al. (2010) y Ramírez et al.
(2010) Obtienen valores entre 5,2-5,6 al tecnificar el queso de Capa y
caracterizar el Quesillo, ambos de origen Colombiano, quesos de la misma
familia que el de hoja, por lo cual el punto de optimización indica el menor pH
en un proceso sometido a temperaturas de 68ºC, penetración de 2,3cm y retención
de 29,4186 min con valor promedio de pH de 4,943.
Humedad
|
Temperatura de pasteurización |
Humedad |
Temperatura de pasteurización Retención 65 , 0 10 , 0 30 , 0 |
Penetración 68 , 0 1 , 9 2 , 3 50 , 07 |
Gráfico 6.
Contorno de la superficie respuesta estimada del porcentaje de humedad en el
queso de hoja.
La
humedad que presenta el queso de hoja en la investigación se encuentra en
rangos entre 42%-50% dependiendo del punto de interacción como se muestra en la
gráfica 6, valores que se encuentran
dentro de los requeridos por las normas NTE INEN 0082 (2011) del queso
mozzarella que indica máximo 60% y NMX-F-733-COFOCALEC (2012) del queso Oaxaca
que indica humedad no mayor al 51%, quesos pertenecientes a la misma familia
del de hoja, debido a que no hay normas específicas para este tipo de queso, y
si se desea maximizar la humedad pero
bajo la normativa por motivos de firmeza y estiramiento la optimización se
daría a temperaturas de 68ºC con penetración de 1,94764 cm y retención de 10
minutos, obteniendo un producto con 50,07 % de humedad promedio.
Grasa
|
Temperatura de pasteurización |
|
Retención 65 , 0 10 , 0 30 , 0 |
Temperatura de pasteurización 23 , 5 |
|
Penetración |
Gráfico 7. Contorno de la superficie respuesta
estimada del porcentaje de grasa en el queso de hoja.
En
lo que respecta a la grasa, el gráfico 7 refleja que el queso de hoja obtenido
en los parámetros estudiados se encuentra entre 10%-40% de grasa en su
composición, dependiendo del punto de interacción donde se encuentre, estando
algunos puntos debajo de los valores requeridos por la norma NTE INEN 0082
(2011) para el queso Mozarela que exige mínimo 45% de grasa en extracto seco
que es no menor a 23,5% en la composición del queso de hoja y la norma
NMX-F-733-COFOCALEC (2012) exige que la grasa no sea menor al 22% de la
composición en el tipo Oaxaca, por lo cual el punto óptimo se da en temperatura
de pasteurización de 65,9893ºC, penetración de 2,13964 cm y retención 10,3172
minutos obteneindo un producto final con
23,5% en su composición.
|
Temperatura de pasteurización |
Temperatura de pasteurización Retención 65 , 0 10 , 0 30 , 0 39 , 31 |
|
Penetración |
Gráfico 8.
Contorno de la superficie respuesta estimada del porcentaje de proteína en el
queso de hoja.
El
porcentaje en composición de proteína obtenido de las distintas interacciones
entre factores (gráfico 8), comprende resultados entre 17%-41% estando ciertas
combinaciones factoriales con valores por debajo de las exigidas en el queso
Oaxaca por la norma NMX-F733-COFOCALEC (2012) que expone un requerimiento
mínimo del 21,5% de proteína en la composición en el queso Oaxaca, mientras
otros quesos de la misma familia denotan no más de 24% de proteína en su
caracterización, como en el queso de Capa (24%) caracterizado por Granados et
al. (2010), Telita (15%-21%) descrito por Maldonado et al. (2011), Quesillo
(19-22%) estudiado por Ramírez et al. (2010) y los Mozzarellas (13,5%-23,7%)
descritos por Villegas (2005), rangos y valores tomados en cuenta para la
optimización, basado en la necesidad de aumentar el valor nutritivo del
producto el punto óptimo se obtendría en temperaturas de pasteurización de
65ºC, penetración de 1,9 cm y retención de 10,003 minutos con un queso de
composición proteica de 39,3105 %.
Rendimiento
|
Temperatura de pasteurización |
Rendimiento |
Temperatura de pasteurización Retención 65 , 0 10 , 0 30 , 0 |
|
Penetración 2 , 3 9,146 |
Gráfico 9.
Contorno de la superficie respuesta estimada del rendimiento en el proceso de queso
de hoja.
EL
rendimiento del queso en el proceso revela valores entre 1%-10% denotándose una clara influencia
de los factores al interactuar, reflejándose la más baja producción en las
interacciones con temperaturas de pasteurización entre 67ºC-68ºC penetración de
1,8 cm y retención de 10 minutos, mientras
que el máximo rendimiento, beneficioso en el proceso, se da en temperaturas de
pasteurización 68ºC con penetración de 2,3cm y retención 19,6398 minutos con
valor de 9,1459%, cercano a los determinados por Aguirre et. (2014) en queso
Mozzarella con 10,83% y SAGARPA (s.f) en el queso Oaxaca que denota valores
entre 911%.
Resultados del análisis
sensorial descriptivo y perfil textural del queso de hoja
En
el gráfico 10 se puede observar los distintos criterios de los catadores a en
las diferentes interacciones en base a los indicadores de descripción y las
características de textura planteadas y además se denota la intensidad con la
que se presentan, siendo descrito el queso obtenido de la optimización como un
producto con olor a leche intermedio, bajo nivel de sal, cremosidad ni alta ni
baja, dureza pasada del nivel medio de percepción, de baja oleosidad, color
marfil intermedio no tan acentuado, pastosidad intermedia y de bajo amargor,
mientras que en el sentido de perfil de textura se describe el queso de hoja
con firmeza pasada del nivel medio, elasticidad regular, con adherencia un poco
baja, friabilidad media, un grado de deformación tendiendo a ser bajo similar
al de granulosidad, masticabilidad intermedia y solubilidad mediana, basado al
criterio del posible consumidor.
|
1 . |
1.1. |
||||||
|
2. |
2.1. |
Gráfico
10. Resultados de análisis sensorial: 1.- Perfil descriptivo de las
interacciones, 1.1.- Perfil descriptivo del tratamiento optimizado, 2.- Perfil
textural de las interacciones, 2.1.- Perfil textural del tratamiento
optimizado.
Control microbiológico
del queso obtenido en la optimización
Tabla 3.
Características microbiológicas del queso.
|
Indicador |
Valor Promedio |
Valores
a cumplir según NTE-INEN-1528 (2012)
|
|
|
|
|
m |
M |
|
Coliformes
fecales (NMP/g) |
<3 |
2x102
|
103
|
|
E. Coli (UFC/g)
|
<10 |
<10 |
10
|
|
Staphylococcus
aureus (UFC/g) |
102 |
10 |
102
|
|
Listeria monocytogenes (25g) |
Ausente |
ausencia |
|
|
Salmonella
spp (25g) |
Ausente
|
ausencia |
|
m:
Índice máximo permisible para identificar nivel de buena calidad.
M:
Índice máximo permisible para identificar nivel aceptable de calidad.
El
queso de hoja obtenido bajo los parámetros de optimización se encuentra en los
rangos permitidos según la NTE-INEN-1528 (2012) como esta mostrado en la tabla
3, afirmándose así que el queso está identificado en niveles de buena calidad.
CONCLUSIONES
El
lactosuero obtenido en el proceso de producción del queso no expresa
diferencias significativas en los resultados de sólidos totales, grasa y
proteína por efecto de las temperaturas de pasteurización, penetración y
retención, por lo que se rechaza la hipótesis alternativa y se concluye que la
composición del suero lácteo no está influenciada por los distintos niveles de
los factores de estudio, denotando que un proceso sometido a temperaturas de
66,48ºC con penetración de 2,3 cm y retención de 29,017 min obtiene un
subproducto con características que cumple con los rangos estipulados por la
norma NTE-INEN-2594 (2011) de lactosueros.
Con
respecto al efecto del factor A (Temperatura de pasteurización), en cuanto a
humedad en el queso de hoja, se acepta la hipótesis alternativa y se concluye
que el aumento de la temperatura de pasteurización incide en el contenido de
humedad de manera significativa en producto final con valores medios entre
45,4% - 47,8% en los niveles de estudio. Mientras que en acidez, pH, grasa,
proteína y rendimiento la hipótesis alternativa se rechaza debido a que no hay
significancia en la varianza de las medias en sus respectivos resultados.
Con respecto a la influencia del Factor B
(penetración) se rechaza la hipótesis alternativa y se concluye que la fuerza y
firmeza de la cuajada teniendo penetración de entre 1,9cm-2,3cm al momento del
corte no influye de manera significativa en la acidez, pH, humedad, grasa,
proteína o rendimiento al ser evaluado individualmente el factor.
En relación a la influencia del factor C
(Retención) con respecto a la acidez, humedad y grasa del queso de hoja, se
acepta la hipótesis alternativa por lo que se concluye que el tiempo de
retención de la cuajada en el suero influye de manera significativa sobre los
valores de los indicadores descritos siendo su nivel medio de estudio (20
minutos) el de más dominio obteniendo ahí los valores más altos o más bajos,
mientras que en el pH, proteína y rendimiento se rechazó la hipótesis
alternativa y se concluye que no hay efecto en los indicadores mencionados
debido a que el modelo estadístico no determino diferencias significativas en sus
valores.
El
proceso estandarizado bajo el punto de optimización de análisis de
multivariables denota puntos de control específicos de 67,997ºC de temperatura
de pasteurización, 1,9 cm de penetración y 21,3727 minutos de retención para
obtener un queso de pasta hilada tipo hoja con características fisicoquímicas
(0,55% Acidez, 5,55 pH, 46,86% Humedad, 22,44 % Grasa y 29,35% Proteína)
similares a las de otros quesos de la familia de pasta hilada, cumpliendo con
valores descritos en normativas y con uno de los rendimientos más altos.
El
queso de hoja obtenido del proceso estandarizado fue descrito por un panel
semientrenado de cata como un queso con olor a leche intermedio, bajo nivel de
sal, con cremosidad moderada, dureza media al tacto, baja oleosidad, de color
marfil intermedio, pastosidad módica y bajo amargor, mientras en los que
respecta a el perfil textural los catadores denotaron valores cercanos al
intermedio en la firmeza, elasticidad, adherencia, friabilidad, masticabilidad
y solubilidad y cerca de baja deformidad
y granulosidad.
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