¿Cómo la grasa está presente en la leche?

La leche bovina contiene entre un 3 y un 5 % de grasa en forma de emulsión, formada por pequeños glóbulos de tamaño medio de 3 a 4 μm, estabilizados por una membrana muy fina. Hay alrededor de 15000 millones de glóbulos de grasa por mililitro de leche, que pueden variar según la raza, la etapa de lactancia y la dieta del animal. La grasa de la leche está compuesta predominantemente por triglicéridos, que representan, aproximadamente, el 98 % de la fracción lipídica total y el 2 % restante se compone de monoglicéridos y diglicéridos, ácidos grasos, fosfolípidos, esteroles y vitaminas liposolubles (A, D, E y K). El triglicérido es la combinación de una molécula de glicerol más 3 de ácidos grasos, es decir, cada glicerol se une a tres moléculas de ácidos grasos; sin embargo, hay diferentes combinaciones de ácidos grasos en un solo triglicérido debido a la gran variedad de este componente en la leche (ver gráfico anterior).

Composición de la membrana del glóbulo de grasa

La membrana que envuelve el glóbulo de grasa está compuesta principalmente de fosfolípidos y proteínas (ver figura en la página 3). Presenta funciones importantes y actúa como una barrera entre la fase acuosa de la leche y los triglicéridos, que son hidrófobos y no tienen afinidad con el agua, además de aislar y proteger los glóbulos frente a la acción de enzimas (Lipasas).

La estabilidad de la membrana del glóbulo de grasa se ve directamente afectada por el pH de la leche. A medida que el pH de la leche baja, aumenta la sensibilidad a la ruptura de esta capa protectora. Si la membrana se daña físicamente por un alto cizallamiento, se liberará la grasa presente dentro del glóbulo, conocida como grasa libre. Durante la fabricación de quesos, la grasa libre no se incorporará a la cuajada; de esta forma, aproximadamente el 10 % de esta grasa se perderá en el suero, repercutiendo en la tasa de recuperación y en el rendimiento.

Pérdidas de grasa en la fabricación de quesos

Medir el porcentaje de recuperación de grasa en la fabricación ayuda a comprender la eficiencia del proceso. La grasa tiene un gran impacto en las propiedades reológicas y sensoriales, incluso sin ejercer ningún papel activo en la etapa de coagulación. Es decir, la mejora de la tasa de recuperación está directamente relacionada con la integridad y el tamaño de los glóbulos de grasa, las características físicas de la red proteica, la eficiencia en el momento del corte y la acción termomecánica aplicada durante el proceso (ver gráfico al lado). Debido a la alta valoración de la materia grasa, optimizar la recuperación de grasa en el queso se convierte en una gran oportunidad en la búsqueda de una mayor eficiencia productiva y un aumento de la rentabilidad. Dependiendo de la composición de la leche y de la tecnología utilizada, del 85 al 95 % de la grasa quedará retenida en la cuajada y el resto se perderá en el suero. En la producción de queso mozzarella, por ejemplo, la tasa de recuperación de grasa rara vez supera el 90 % debido a las pérdidas adicionales encontradas en el proceso del hilado. Utilizando fórmulas específicas es posible medir la tasa de recuperación de grasa, identificando el porcentaje que se transfirió de la leche al queso, así como la cantidad en gramos de grasa que se necesitaron para producir 1 kg de queso. Con el objeto de medir e interpretar los datos obtenidos en el proceso, podemos correlacionar los cálculos para identificar cómo aumentar la eficiencia productiva, ya que cuanto mejor sea la tasa de recuperación, menos grasa se perderá en el suero y menor será la cantidad necesaria para fabricar 1 kg de queso (ver fórmulas a continuación).

Recuperación de grasa

Se desarrollaron varias técnicas para aumentar la recuperación de sólidos y el rendimiento en quesos, desde la optimización de los equipos utilizados en el proceso hasta tecnologías que involucran la concentración de la leche a través de micro o ultrafiltración. Generalmente, son tecnologías que implican mayores costos de inversión, un factor de complicación para la mayoría de los fabricantes. La homogeneización es un método muy utilizado en los procesos productivos de diversos productos lácteos con el fin de estabilizar la emulsión, lo que provoca una reducción del tamaño y la ruptura de los glóbulos de grasa. Los nuevos glóbulos formados son envueltos en parte por una mezcla de proteínas, siendo la caseína la principal fracción. La nueva conformación de la membrana facilita la interacción entre la grasa y la red proteica formada durante la coagulación, reteniendo más grasa en la cuajada (ver gráfico al lado). En la fabricación, excepto para grupos específicos, la práctica de la homogeneización no es común porque, además de la necesidad de inversión, la leche homogeneizada forma un coágulo con menor tendencia a la sinéresis, impactando en el aumento del contenido de humedad que genera una alta actividad acuosa y acelera las reacciones bioquímicas que provocarán el ablandamiento y las alteraciones sensoriales del queso. La ruptura de la membrana del glóbulo de grasa favorece la acción de lipasas y la lipólisis, lo que no es deseable para la mayoría de los tipos de quesos.

YieldMAX®

YieldMAX® es una fosfolipasa A1, obtenida a partir de cepas de Aspergillus oryzae capaces de hidrolizar el enlace éster Sn-1 del fosfolípido presente en la membrana del glóbulo de grasa, generando un compuesto llamado lisofosfolípido. Este compuesto emulsiona el agua y la grasa durante el procesamiento, y también interactúa con las proteínas, que forman complejos lipoproteicos (ver figura en la página 5). El uso de YieldMAX® no requiere grandes inversiones y favorece una mayor retención de grasa en la cuajada, especialmente en quesos de pasta hilada y quesos frescos, sin interferir con las propiedades de coagulación; es decir, actúa sobre el aumento del rendimiento de estos quesos. Presenta una actividad estable en amplios rangos de pH y temperatura, con dosis que varían entre 2 y 5 LEU/g de grasa en la leche. Uno de los posibles efectos derivados de la aplicación de fosfolipasa es la formación de espuma, relacionada con una característica inherente al proceso emulsionante, ya que la propiedad tensioactiva de la enzima reduce la tensión superficial, lo que resulta en la incorporación de aire. Es posible minimizar el impacto de la generación de espuma a través de adaptaciones, tanto en relación con el momento de la adición de enzimas como en los ajustes en el proceso. Para algunas categorías de quesos, las lipasas se usan para realzar el aroma, modificar el sabor y acelerar la maduración. Debido a la especificidad del enlace Sn-1 del fosfolípido, YieldMAX® no promueve la lipólisis y mantiene inalterados los atributos sensoriales y funcionales, como el corte en lonchas, el derretimiento y la elasticidad del queso mozzarella. YieldMAX® no tiene ningún impacto en la calidad y el procesamiento posterior del suero.

En la fabricación de quesos de pasta hilada, la tasa de recuperación de grasa rara vez supera el 90 %, pero con el uso de YieldMAX® es posible observar un mayor efecto sobre la retención de grasa, pudiendo obtener tasas de más del 90 %, lo que permite un menor uso de grasa en la estandarización de la leche. Para lograr resultados aún más sorprendentes, la combinación de Yield-MAX® y CHY-MAX® Supreme ha alcanzado mayores beneficios de rendimiento en los quesos de pasta hilada. Aplicaciones prácticas realizadas en Brasil en queso mozzarella, debido a la mejora significativa en la tasa de recuperación de grasa, fue posible reducir la grasa de la leche en alrededor de un 10 %, generando un volumen excedente de materia grasa de aproximadamente 3 toneladas por 1 millón de litros de leche, sin cambiar el estándar de calidad y aumentando significativamente la rentabilidad del fabricante. YieldMAX® es una enzima de la cartera de NOVONESIS, ya conocida por varios fabricantes de quesos mozzarella y/o Minas Frescal. La aplicación de esta enzima, junto con el coagulante CHY-MAX® Supreme, puede conducir a obtener ganancias de rendimiento del orden del 1 al 3 %.

Los quesos blandos (soft cheeses) maduran a partir de la corteza hacia el interior, con el uso de bacterias, levaduras o mohos.

Moho blanco

El brillo y el espesor de la capa superficial del queso con moho blanco pueden ser la marca registrada para el reconocimiento y benchmarking del consumidor. La elección del moho blanco usado tendrá un papel importante en el sabor, el tiempo de lanzamiento en el mercado y la vida útil.

Penicillium candidum

Penicillium candidum (camemberti) se usa para la fabricación de quesos madurados con moho blanco, como el Camembert y el Brie.
Las cepas son de color blanco y se caracterizan por la densidad de crecimiento y la altura del micelio en la superficie del queso, propiedades proteolíticas y lipolíticas, y la resultante formación de un sabor suave a aromático.

Las diferentes cepas son capaces de liberar compuestos aromáticos específicos, como el 2-metil-1- propanol, el 3-metil-1-butanol, ácido 2-metilbutírico, metilcetonas y alcoholes secundarios. Para algunos quesos (cuajada de fermentación láctica y quesos de cabra), están disponibles cepas con micelio gris azulado (nombre comercial P. camemberti).

El equipo de los Laboratorios de Desarrollo y Aplicación de Productos está a su disposición para brindar información adicional.

Combinaciones para maximizar la creación de valor

Varios tonos y densidades con SWING® PC Y GEO

Geotrichum candidum

Los cultivos de G. candidum también se usan frecuentemente para quesos madurados con mohos. G. candidum previene el crecimiento de P. roqueforti y el crecimiento excesivo de P. camemberti en la superficie del queso, lo que da como resultado un micelio más uniforme cuando se usa para quesos mohosos. Hay disponibles cepas especiales con propiedades anti mucor o antiamargor. Las cepas de G. candidum pueden desarrollar características similares a las de la levadura o el moho y también se usan para la maduración de quesos de corteza lavada, especialmente quesos blandos. Las cepas de G. candidum se caracterizan por actividades proteinasas, aminopeptidasas y lipolíticas con capacidad para desarrollar compuestos aromáticos típicos (metilcetonas, alcoholes secundarios, sulfuro de dimetilo y feniletanol). Con este potencial metabólico variado se puede decir que el G. candidum desempeña un papel importante en la maduración de muchos quesos blandos y semiduros, lo que resulta en una contribución positiva al desarrollo del sabor y del aroma, (cuando se usa solo o en combinación con otros cultivos de mohos para la maduración).

Cultivos geotrichum

Geotrichum – principales características

De “fermentado y fino” a “blanco y intenso”

Diferencias en la morfología entre las cepas generan una variedad de apariencias en la superficie del queso.

Penicillium roqueforti

Las cepas de Penicillium roqueforti con un aspecto verde a azul verdoso son utilizadas en quesos de vetas azules como Bavaria Blue, Gorgonzola, Roquefort, Bleu d’Auvergne, Stilton, Danablu y Petit Bleu. Además de la apariencia, las cepas de P. roqueforti se eligen por su velocidad de crecimiento y por las diferencias en las actividades proteolíticas y lipolíticas. El desarrollo del aroma varía de suave a muy picante. La hidrólisis de la grasa en monoglicéridos y diglicéridos y ácidos grasos, y la posterior producción de metilcetonas a través de la oxidación de ácidos grasos, son las principales actividades bioquímicas de los hongos en el queso azul. Los ácidos butírico (C4) y caproico (C6) y la 2-heptanona son los principales compuestos responsables del sabor fuerte y picante de los quesos azules.

Las vetas de los quesos azules

Los quesos azules se caracterizan por tener “vetas” en su interior. El color y la predominancia de las vetas de un queso azul influyen en su firma, así como en la forma en que los consumidores notan su calidad.

Penicilium roqueforti de diferentes colores para tipos de quesos azules

¿Qué nos muestra el mercado?

Con un constante aumento del valor de las materias primas y de los precios de venta de los derivados (que forman parte del grupo de productos básicos) sin aliento para siquiera empatar la carrera, los márgenes de contribución se han ido reduciendo en los últimos años. En este escenario, las líneas de quesos especiales y auténticos, sobre todo los de mediana y larga maduración, se ha mostrado como una interesante salida para incrementar los márgenes medios de contribución dentro de la industria. Aunque no representen grandes volúmenes dentro de la operación, los quesos especiales no solo aportan mayores valores de venta en promedio, sino que también aumentan las posibilidades de “almacenamiento estratégico” de leche en forma de queso, sin que el impacto del tiempo se traduzca en pérdida de funcionalidad y pérdida de valor como ocurre, por ejemplo, con el almacenamiento del queso mozzarella. Al optar por destinar la leche a la elaboración de quesos de mediana y larga maduración, al contrario de lo que sucedería con un queso “normal” (mozzarella, queso para sándwich y otros), el aumento del tiempo de maduración puede traer importantes diferenciales competitivos para aprovechar los valores de venta, ya que existe una tendencia por parte de los consumidores a valorar los quesos más madurados. En los últimos años es posible ver en las etiquetas de los quesos una mayor información relacionada con el tiempo de maduración como una ventaja competitiva. Este es un movimiento muy claro cuando observamos las góndolas de los supermercados que exhiben “el mismo queso” con diferentes tiempos de maduración, con precios directamente proporcionales a esos tiempos. Las encuestas indican que el 70 % de los consumidores eligen el sabor como el principal factor para incorporar el consumo de quesos en su rutina alimentaria¹. Además, las etiquetas que resaltan las características sensoriales, los orígenes de la leche y el queso y su historia, por ejemplo, han llamado la atención de los consumidores más exigentes, y amplía la posibilidad de transformar la leche en un derivado con buenos márgenes, como el segmento de quesos artesanales que cada vez gana más espacio en las góndolas.

Transformar proteínas y grasas en valor agregado

Hay regiones en algunos países que, com el tiempo, han logrado desarrollar productos tan especiales, sofisticados y agradables que acabaron convirtiéndose en referentes en la elaboración de determinados tipos o estilos de queso. A estas regiones se les suele llamar “escuelas de queso”, como la escuela suiza con los quesos Emmental y Tomme Voudoise, la escuela italiana con los quesos Grana Padano, Pecorino Romano, Taleggio, Parmigiano Reggiano y Gorgonzola, la escuela inglesa con los quesos Cheddar y Stilton y la escuela francesa con los Brie y Camembert, entre otras. El proceso de construcción de referencias a través de características transforma la relación de percepción de valor en la mente de los consumidores. Esto requiere de una fuerte identidad, en la que el coagulante y los fermentos lácteos juegan un papel esencial, modificando las proteínas y grasas de la leche a través del proceso de maduración, generando algo único y mucho más valioso. Algunos productores en busca de estas características únicas, prefieren preparar su propia levadura mediante la adopción de procesos artesanales. Estas levaduras se denominan iniciador de masa, suerofermento o pingo, en función de sus características de composición y elaboración. Los métodos antiguos tienen la capacidad de generar cualidades interesantes, pero la producción a gran escala utilizando estos métodos puede conducir a severos problemas de estandarización de sabores y texturas, además de algunos defectos ya que la producción de cultivos es un processo sumamente sensible y dependiente de factores variables.

¡El sabor del queso artesanal bajo control!

CCon el objetivo de crear sabores únicos, la gama de cultivos de maduración o cultivos adjuntos de Chr. Hansen ofrece diversas posibilidades. Al seleccionar de manera adecuada estos cultivos, los fabricantes pueden crear una especie de huella digital, combinando características para formar la identidad de su queso. Combinando bacterias, levaduras y mohos seleccionados, es posible alcanzar las infinitas posibilidades que ofrece la leche, lo que genera autenticidad bajo control. Pero, para implementar este proceso de desarrollo o mejora del sabor del queso, el primer paso es identificar las características deseadas. Con una mayor exposición de los estilos de vida en las redes sociales, el aspecto de los productos lácteos también ha jugado un papel importante en las decisiones de compra. Las características de apariencia de los quesos deben ser parte de estudios de desarrollo o mejora de la producción. Chr. Hansen desarrolló una herramienta con el objetivo de guiar la identificación de estas características que ayudarán en la elección de la combinación de cultivos de acidificación, maduración y coagulantes (ver el diagrama al lado).

Variación del precio de la leche y el queso (global 2013-2022)

DVS® CR-500 y DVS® LH

Sabores complejos para consumidores exigentes

Investigaciones han demostrado que a algunos consumidores latinoamericanos les gustan los sabores tostados, umami y picantes en los quesos, y la prueba de ello es la representatividad de los quesos parmesano, montanhês y tropical en el mercado brasileño. Los números apuntan a una CAGR (tasa de crecimiento anual compuesta) del 8 % en la producción de parmesano fraccionado desde 2017². Estos tres tipos de queso deben ofrecer estos atributos en sus perfiles sensoriales y la línea de cultivo de las series DVS® CR-500 y DVS® LH pueden ayudar en el desarrollo asertivo de estos sabores con excelente velocidad. Uno de los grandes desafíos para los fabricantes de quesos madurados es controlar adecuadamente el tiempo de desarrollo de los perfiles de maduración. La aplicación de cultivos adjuntos, con el objetivo de acelerar el proceso de formación del sabor, puede ser una estrategia fundamental para ahorrar capital de trabajo en la industria, y reducir el volumen de queso en el proceso de maduración. Otras ventajas se pueden obtener con procesos de maduración más cortos³ , como el uso de menos mano de obra para mantener los quesos durante el período de maduración, y menos pérdidas de humedad⁴ y de peso en el proceso de raspado, debido al menor crecimiento de moho en la cáscara.

DVS® CR-300

Una posibilidad para reducir el sabor amargo

El desarrollo del sabor amargo en los quesos madurados es un problema común que, cuando se nota, no agrada en absoluto al consumidor. Algunos quesos presentan de forma natural durante la maduración lo que se denomina “ventana de amargor”, caracterizada por la aparición de sabores amargos durante un período limitado, que varía según la tecnología de fabricación y las características de los ingredientes y la maduración de los quesos. Ejemplos de esta “ventana de amargor” son los quesos de tipo gorgonzola y brie. Resulta un problema cuando esta “ventana” se prolonga por un período más largo de lo normal o, en el peor de los casos, cuando aparece en momentos inoportunos cuando el queso se encuentra en su edad de comercialización en el punto de venta. En el caso de los quesos frescos, como el queso minas frescal o el requesón, la aparición del amargor no debe ser parte del proceso, y aun así, acaba siendo posible identificarlo, sobre todo al final de su vida útil. El problema de la aparición de sabores amargos suele aparecer cuando hay acumulación de péptidos de peso molecular medio y bajo (de 4 a 12 aminoácidos en su cadena), en una fase intermedia de la hidrólisis de las caseínas. Algunas enzimas tienen la capacidad de realizar, en cierta medida, el proceso de descomposición de la caseína, pero son incapaces de seguir el proceso de degradación de la estructura hasta la generación de péptidos de sabor y aminoácidos de aroma. Ejemplos de enzimas con estas características son las enzimas coagulantes y enzimas lácteas endógenas, como la plasmina, que está directamente relacionada con el nivel de RCS de la leche. Cuanto mayor sea el nivel de RCS en la leche, mayor será la concentración de plasmina. Por tanto, se puede concluir que asegurar la calidad de la leche, una estrategia a mediano y largo plazo, es de gran importancia para prevenir la aparición de sabores amargos. Sin embargo, por más importante que sea, es bastante costoso y siempre choca con el factor de volumen versus calidad, ya que la industria no puede despedir deliberadamente a los productores de leche a cualquier costo, ya que el volumen de leche puede llegar a ser insuficiente para la operación.

Amargor en quesos durante el proceso de maduración

El uso estratégico de generaciones más modernas de coagulantes con un alto índice C/P como CHY-MAX® Supreme (ver Ha-La Biotec edición 4, pág. 5) ayuda mucho a reducir el potencial de generación de péptidos de peso molecular medio y bajo  (amargos), además de aumentar las tasas de retención de sólidos para la elaboración de quesos mejorando el rendimiento del proceso.  Los cultivos adjuntos como DVS® CR-319 tienen una alta capacidad de autólisis durante la maduración (lisis celular) y aumentan la tasa de liberación de enzimas del tipo peptidasas, fundamentales en el proceso de degradación. La combinación de un coagulante menos proteolítico (con un índice C/P más alto) y cultivos de maduración reduce el potencial de este defecto en los quesos y puede permitir una reducción significativa en la  “ventana  de amargor”.

Generación de compuestos de sabor

Amargor y proceso de maduración

Principales vías bioquímicas de maduración del queso

1. Dados de mercado publicados por ABIQ.
2. Data Essentials 2020, encuesta realizada a 1.508 consumidores estadounidenses
3. El uso de cultivos adjuntos con el objetivo de acelerar la formación de sabor y, en consecuencia, reducir el tiempo de maduración, no excluye la necesidad de respetar el tiempo mínimo de maduración definido por el RTIQ genérico o específico para cada variedad de queso
4. Se deberán respetar los niveles máximos de humedad de cada queso según el RTIQ genérico o específico de cada variedad.