Mucilago de cacao (Theobroma
cacao L.) Como inoculo para mejorar el sabor y textura del
queso mozzarella
Mucilago of cocoa (Theobroma cacao L.) As inoculum to
improve the flavor and texture of mozzarella cheese
Artículo
resultado de proyecto de investigación de la
Universidad
Técnica Estatal de Quevedo
Christian Amable Vallejo
Torres
Magister, Carrera de Ingeniería en
Alimentos,
Facultad de Ciencias Pecuarias
http://centrosuragraria.com/index.php/revista Publicada por: Instituto Edwards Deming Quito - Ecuador Julio - Octubre
vol. 1. Num. 6 2020 Pag. 80-87 Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0
Internacional. RECIBIDO: 8
DE DICIEMBRE 2019 ACEPTADO: 2 DE ENERO 2020 PUBLICADO: 14
DE JULIO 2020
Los
Ríos, Ecuador
https://orcid.org/
0000-0002-3408-5642
Raúl Gilberto Díaz Ocampor
Doctor
PhD, Carrera de
Ingeniería en Alimentos
Facultad
de Ciencias Pecuarias
Universidad
Técnica Estatal de Quevedo-(UTEQ),
Los
Ríos, Ecuador
https://orcid.org/0000-0002-8264-8614
Jorge Gustavo
Quintana Zamora
Magister, Carrera de Ingeniería en
Alimentos
Facultad
de Ciencias Pecuarias
Universidad
Técnica Estatal de Quevedo-(UTEQ),
Los
Ríos, Ecuador
https://orcid.org/ 0000-0003-2248-3528
RESUMEN
Se elaboró queso mozzarella utilizando
niveles de mucílago de cacao como cultivo iniciador. Para la obtención del mucílago
se filtró las almendras frescas mediante un lienzo con una porosidad de 2μ y recolectando
en baldes de acero inoxidable, donde se fermento por 48 horas a temperatura
ambiental, inmediatamente se almacenó a 4°C en frascos estériles; luego es
agregado a la leche como inoculante a una temperatura de 37°C/25 minutos previo
al cuajado del queso. Se aplicó un diseño estadístico completamente al azar con
tres tratamientos más un testigo y cuatro repeticiones, comparando las medias
mediante la prueba de rangos múltiples de Tukey al 5% de probabilidad. Se
analizó física, química y organolépticamente al queso mozzarella. De acuerdo al
análisis estadístico no existen diferencias estadísticas en cuanto al pH, grasa
y características organolépticas entre los tratamientos en estudio; mientras
que la humedad, materia seca, proteína, fosforo, calcio y elasticidad presentaron
diferencias significativas entre los tratamientos. El tratamiento con el 5% de
mucílago de cacao resaltó favorablemente en la mayoría de las características
físicas, químicas y organolépticas; presentando ausencia de microorganismos
patógenos y una relación de 9,4 litros de leche por kg de mozzarella.
Palabras clave: Mucílago de cacao, bacterias
lácticas, fermentación, inoculación, cultivo iniciador.
ABSTRACT
Mozzarella cheese was
made using levels of cocoa mucilage as a starter culture. To obtain the
mucilage, the fresh almonds were filtered through a canvas with a porosity of 2μ and
collected in stainless steel buckets, where they were fermented for 48 hours at
room temperature, immediately stored at 4 ° C in sterile flasks; then it is
added to the milk as an inoculant at a temperature of 37 ° C / 25 minutes prior
to the curdling of the cheese. A completely randomized statistical design was
applied with three treatments plus a control and four repetitions, comparing
the means using Tukey's multiple range test at 5% probability. Mozzarella
cheese was physically, chemically and organoleptically analyzed. According to
the statistical analysis, there are no statistical differences regarding pH,
fat and organoleptic characteristics between the treatments under study; while
moisture, dry matter, protein, phosphorus, calcium and elasticity showed
significant differences between treatments. Treatment with 5% cocoa mucilage
favorably highlighted most of the physical, chemical and organoleptic
characteristics; presenting the absence of pathogenic microorganisms and a
ratio of 9.4 liters of milk per kg of mozzarella.
Key words: Cocoa mucilage, lactic acid bacteria,
fermentation, inoculation, starter culture.
INTRODUCCIÓN
Actualmente
las bacterias acido lácticas (BAL), son conocidas por su principal
participación en la elaboración de quesos, ya que éstas además de brindar
beneficios a la salud del consumidor, ofrecen características de sabor y aroma
acidulado, asimismo, las bacterias lácticas son empleadas por las industrias
alimentarias en la elaboración de yogurt, vino, encurtir carnes, embutidos y
pescados (Vallejo et al, 2018).
Los
procesos agrícolas o agroindustriales del cacao generan una serie de subproductos
que tienen poca o ninguna utilización que, a nivel de finca, son desechados;
siendo uno de los más representativos y menos utilizado el mucilago o exudado
del caco. Regularmente se desperdicia más de 70 litros por tonelada de este
material mucilaginoso (Vallejo et al., 2016).
En
investigaciones recientes las BAL se obtiene de diferentes fuentes microbianas,
como es el caso de la primera fase de fermentación anaeróbica del cacao, es
decir, en las primeras 48 horas, la pulpa blanca denominada mucílago sufre un
proceso de contaminación sucesiva de microrganismos, luego de la fermentación
por levaduras se instalan las bacterias lácticas y acéticas (Hinestroza y López,
2008), especialmente las del género Lactococcus spp donde comienzan su
incremento hasta después de 24 horas obteniendo su máximo crecimiento a las 48
horas (Vallejo et. al, 2018), población elevada de bacterias acido
lácticas que se emplean en la elaboración de queso mozzarella aprovechando esta
actividad para conseguir un producto mejorado con un sabor ideal, que brinde
una solución práctica a la industria.
Dentro
de las clasificaciones de los quesos, se encuentra el queso mozzarella de
consistencia semiduro a semiblanda según el contenido de humedad, textura
fibrosa, elasticidad y cerrada, color blanco amarillento, uniforme, sabor
lácteo debido a la presencia de bacterias acido láctica como las del género
Lactococcus y Leuconostoc, las cuales producen un sabor ácido láctico y además
brinda un olor característico del producto (Alvarado et.al, 2007)
Para
el desarrollo de la investigación se fermentó el mucílago de cacao fino de
aroma en un periodo de tiempo de 48 horas, donde se posesionan las bacterias
ácido lácticas Lactococcus spp, posteriormente se envaso el fermento en frascos
de vidrio, se evaluaron las características físico-químicas, las
características organolépticas y se conocerá cuál de los diferentes niveles de
fermento presentara mayor aceptación, se determinó la carga microbiológica y se
verificó si están dentro de los parámetros establecidos por la norma INEN 1528.
Lo
que busca la investigación es aprovechar el mucílago de cacao como fuente de
BAL para el desarrollo de una tecnología adecuada para la elaboración de queso
mozzarella.
MATERIALES
Y MÉTODOS
La
investigación se llevó acabo en la Micro Empresa ¨LACTEOS NOELYS¨ ubicada en la
Comunidad de Chazo-Juan Provincia Bolívar, los análisis físico-químicos y
sensoriales se desarrolló en el Laboratorio de Rumiología y Bromatología de la
Facultad de Ciencias Pecuarias de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo, la
misma que está ubicada en el Km 7 ½ de la vía Quevedo – El Empalme, entrada al
cantón Mocache, Provincia de Los Ríos y en el laboratorio de química de la
Universidad UTE campus Santo Domingo de los Tsachilas
Se
recolectó 131 mazorcas de caco fino de aroma de la Finca Experimental “La
Represa” propiedad de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo (UTEQ),
provincia de Los Ríos, Quevedo - Ecuador. La recolección de la fruta madura se
la realizó en la mañana, 24 horas antes del procesamiento, de forma manual con
tijeras de podar marca Felco 3, se lavaron en el laboratorio las frutas con
agua clorada (100 ppm cloro) y se enjuagaron con agua potable. Se trocearon los
frutos realizando 2 cortes longitudinales y 2 transversales y se separó
manualmente la cáscara de las almendras. Para la extracción del exudado se
utilizó un lienzo que sirvió para filtrar el mucilago mediante presión.
Para
la obtención del mucílago se filtró las almendras frescas mediante un lienzo
con una porosidad de 2μ y recolectando en baldes de acero inoxidable, donde se
fermento por 48 horas a temperatura ambiental, inmediatamente se almacenó a 4°C
en frascos estériles; luego es agregado a la leche como inoculante a una
temperatura de 37°C/25 minutos previo al cuajado del queso.
Se
utilizo 10 litros como unidad experimental para la elaboración de queso y se
realizaron los análisis básicos, luego se filtra la materia prima en un lienzo
de 3 micras de porosidad, se somete a un proceso térmico de 38-40°C con el
propósito de librarse se microorganismos y se adiciona el fermento de mucílago
de cacao rico en BAL y se deja en maduración durante 5 a 10 minutos. La cuajada
se la obtiene por la adición de Renina
en liquido la cantidad de 12ml a una temperatura de 35-40°C por 30 minutos; se
cortó la cuajada con una lira obteniendo
un corte de 4 cm3, se batió y desuero la cuajada mediante una malla
de 0,2 cm de porosidad y se deje en reposo a la cuajada por un lapso de 8 horas
hasta que la proteína llegue a su punto isoeléctrico de 5,3 a 5,5 de pH; un vez
alcanzado el pH deseado se procedió al Hilado de la cuajada en una olla de
acero inoxidable en donde estuvo agua a una temperatura de 70-75°C, se procedido a amasar los cubitos de la
cuajada hasta que se obtuvo una sola masa, homogénea y elástica.
Se
Moldeado, prenso y almaceno a 4°C. el salado se lo llevo en salmuera que tiene
una concentración de 22°B de 2 a 4 horas aproximadamente.
Se
aplicó un diseño estadístico completamente al azar con tres tratamientos más un
testigo y cuatro repeticiones, comparando las medias mediante la prueba de
rangos múltiples de Tukey al 5% de probabilidad. Se analizó física y
químicamente evaluando el pH acorde a la norma NTE INEN-ISO 10523 , humedad y
materia seca de acuerdo a norma NTE INEN 382:2013, grasa bajo la norma NTE
INEN-ISO 1735:2013, proteína con la norma técnica NTE INEN-ISO 8968-1 IDF 20-1 ,
fosforo y calcio bajo la norma NTE INEN-ISO 8070 IDF 119 , elasticidad mediante
la medida máxima obtenida de la pasta hilada a una temperatura de 70°C,
características organolépticas (color,
olor, sabor, acidez, textura, aceptabilidad) conforme a la norma NTE INEN-ISO 13299 y, por
último, se realizó análisis microbiológicos al mejor tratamiento como control
de calidad, determinando la existencia o no de E. Coli, Coliformes Totales,
Salmonella y Staphylococcus aureus (norma NTE INEN-ISO 6887-4).
RESULTADOS
|
TRATAMIENTO |
Parámetros Fisicoquímicos |
|
|||||||
| Ph del queso |
Humedad o pérdida por calentamiento (%) |
Materia Seca o solidos totales (%) |
Extracto etéreo o grasa bruta (%) |
Nitrógeno total o proteína bruta (%) |
Fosforo (mg/g) |
Calcio (mg/g) |
Elasticidad (m) |
||
|
T0 |
5,3a |
32,19b |
67,77ab |
25,75a |
36,58a |
174,8a |
308,82a |
1,41c |
|
|
T1 |
5,3a |
26,53c |
73,18ab |
24,62a |
32,68b |
142,52c |
266,06c |
1,62a |
|
|
T2 |
5,3a |
36,25a |
63,78ab |
26,68a |
35,85a |
145,32bc |
249,51d |
1,5b |
|
|
T3 |
5,3a |
36,23a |
57,11b |
26,89a |
37,58a |
151,56b |
288,85b |
1,5b |
|
|
Promedio |
5,3 |
32,8 |
65,46 |
25,99 |
35,7 |
153,6 |
278,31 |
1,51 |
|
|
C.V. (%) |
1,99 |
2,86 |
10,43 |
4,77 |
3,08 |
2,76 |
1,56 |
1,25 |
|
|
p-valor |
0,7126 |
<0,0001 |
0,0364 |
0,0862 |
0,0002 |
<0,0001 |
<0,0001 |
<0,0001 |
|
|
s.e. |
Ns |
** |
Ns |
ns |
** |
** |
** |
** |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Medias con una letra en común no son significativamente
diferentes según la Prueba de Tukey (p≥ 0,05).
T0:
(Queso mozzarella fermentado Danisco): T1 (Queso
mozzarella fermento 5% con BAL): T2
(Queso mozzarella fermento 10% con BAL): T3 (Queso mozzarella fermento 5% con
BAL). C.V.:
Coeficiente de variación.
El
pH no presento diferencia estadística (p<0.05) entre los tratamientos en
estudio; sin embargo, la acidificación presentada por el uso del mucilago
redujo el tiempo de espera a 11 horas alcanzando un pH de 5,32 el tratamiento
con el 15% de mucilago de cacao y el que duro 16 horas en acidificarse fue el
tratamiento con el 5% de mucilago. Estos resultados difieren con lo reportado
por Cajamarca (1994), quien indica que un pH para quesos Mozzarella debe estar
entre 5,3 a 5,56 y al igual que Arciniega (2010), registrando valores de pH de
5,41 al utilizar ácido láctico y ácido cítrico para disminuir el tiempo de
elaboración. La diferencia presentada en los valores de pH, se debe al efecto
de maduración del queso, es decir entre mayor tiempo de maduración del queso su
ph va disminuyendo, según Molina (1998), el efecto de una disminución en el pH
reduce la ionización de los grupos acido funcionales de la caseína.
La
humedad perdida en el momento del hilado en el queso mozzarella presentada una
diferencia significativa (p<0.05) entre los tratamientos estudiados (tabla 1);
con un valor mínimo en el tratamiento dos (26,53%) y un máximo el tratamiento
con el 10% de mucilago (36.25%). De acuerdo con la NTE INEN 0.082 los valores
del tratamiento con el 5% y 10% de mucilago de cacao ricos en BAL se encuentra bajo
el valor máximo presentado en dicha norma (60%). Tabón et. al. (2004) indica
que el porcentaje de humedad va disminuyendo a medida que el queso va
madurando, el contenido de humedad en el queso es de 45% ya que la diferencia
presentada de humedad en el queso mozzarella, se relaciona con el contenido de
pH y sal.
Existe
diferencia estadística en cuanto al contenido de extracto seco o solidos
totales, donde fluctuó de 57.11% a 73.18% entre los tratamientos uno y tres
respectivamente. Tomando como referencia Chacón y Pineda (2009), en función de
la humedad es posible clasificar al queso como extracto seco con contenido
mínimo del 40% de grasa en base seca la cual categorizándole como un queso de
pasta blanda. Los valores de grasa obtenidos del queso mozzarella, no mostraron
diferencias entre tratamientos; la grasa es importante en la reología del
hilado del queso, es decir que los cambios térmicos que fue sometido el queso
para su hilado, afectará únicamente en el estado de la misma, lo que concuerda
con Castro et. al. (2014) dice, que el efecto de la temperatura baja la
grasa garantiza cierta elasticidad y reduce la tendencia de aglutinamiento del
queso y si se somete a altas temperaturas la grasa pasa a un estado líquido,
permitiendo la fusión del queso. La proteína del queso mozzarella presentó
diferencia estadística (p<0.05) entre los tratamientos en estudio; los
valores presentados van de 32,68 al 37,58% desde el tratamiento con 5% y va
aumentando a medida que se va añadiendo más mucilago; los resultados
presentados se debe a las diferentes niveles utilizados de mucilago y a la
acidez obtenida en la fermentación, que ocasionó una disminución de la humedad y
produjo un incremento en la firmeza proteica, por lo cual se presenta una
coherencia entre los tratamientos respecto a humedad – proteína, que, a menor
contenido de agua, mayor es el porcentaje de proteínas, lo que
coincide
con Ramírez y Vélez (2012), que indican: el efecto de perdida de humedad, conduce
a una mayor interacción de las proteínas, provocando una mayor firmeza de la matriz
proteica. El contenido de fosforo y calcio presente en el queso presentó
diferencias estadísticas de los tratamientos con niveles de mucilago de cacao
con el testigo (Fermento comercial) los valores mas altos de calcio y fosforo
lo obtuvo este último con 308,82 y174,80 mg respectivamente; estos valores
reducen la elasticidad del queso en el momentos del hilado llegando a estirar hasta
1,41 metros, mientras que el tratamiento con 5% de mucilago presento valores de 266,06 mg de calcio, 142,52
mg de fosforo y elasticidad de 1,62 metros a una temperatura de 70°C. Según
Ramírez (2010) y Lobato et. al. (1999), se desarrollan pruebas empíricas
para medir la distancia a la que el queso fundido puede ser estirado
verticalmente u horizontalmente, respectivamente, antes de la rotura completa
de las fibras el queso de pasta hilada. El perfil sensorial del queso
mozzarella tiene un color blanco amarillento; un olor a fermento lácteo; se
detecta en la escala moderada un sabor a fermento ligeramente ácido; con una textura
normal y es aceptado por los consumidores (figura 1) en virtud a que no existe
diferencias estadísticas en las variables establecidas, comprobando que el uso
de mucilago de cacao puede reemplazar al fermento comercial, utilizado por la
empresa.
Figura
1: Perfil sensorial del testigo (T0) fermento comercial
y con el mucilago de cacao.
Se determino ausencia de las bacterias Escherichia coli ,
Salmonella , Estafilococo Aereus, y los valores se enmarcan bajo la NORMA INEN
082 que corresponde a un valor menor de
<10 para indicar los niveles de acuerdo con Heredia y Hernández (2017)
existe un mecanismo de acción antimicrobiano contra patógenos presentes en la
fabricación de quesos.
CONCLUSIONES
Se
consiguió un comportamiento fermentativo, similar al comercial, al utilizar
mucilago de cacao madurado para la acidificación de la cuajada previo hilado
del queso mozzarella.
El tratamiento con el 5% de mucílago de cacao
resaltó favorablemente en la mayoría de las características físicas, químicas y
organolépticas; presentando ausencia de microorganismos patógenos y una
relación de 9,4 litros de leche por kg de mozzarella.
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