Edición 4

Con tantas incertidumbres en la economía durante este período de pandemia, es un desafío constante para las industrias realizar la planificación de la producción. Los constantes cambios en el escenario económico pueden provocar un desequilibrio en la relación entre oferta y demanda de productos lácteos, lo que lleva a que se puedan producir fluctuaciones bruscas en el precio de los productos. Por lo tanto, en momentos de inestabilidad en el mercado, muchas veces termina siendo estratégico aumentar los inventarios para buscar mejores negociaciones de precios de venta en el futuro. Con este fin, la atención se debe centrar en el proceso productivo, buscando mejorar su eficiencia, apuntando a la rentabilidad y a la capacidad de proporcionar una vida útil más larga y estable.

Se sabe que durante el almacenamiento de los quesos continúan ocurriendo reacciones bioquímicas que alteran sus características funcionales. Dichas reacciones están fuertemente influenciadas por varios factores como la humedad en la materia desgrasada (HMD), el pH, el contenido de sal que interfiere decisivamente en la actividad acuosa del producto, la concentración de enzimas proteolíticas y lipolíticas que provienen de microorganismos contaminantes como psicrótrofos y NSLAB o incluso de la plasmina relacionada con el CCS de la leche, la naturaleza de la enzima coagulante utilizada, la composición del cultivo acidificante y sus características, por la temperatura de almacenamiento, o por el contenido del sustrato (por ejemplo, galactosa), entre otros factores. En esta entrega de Ha-La Biotec abordaremos algunos de los factores más relevantes que la industria es capaz de gestionar de manera rápida con el fin de lograr los objetivos de almacenamiento prolongado.

El cultivo añadido en los niveles recomendados es fundamental para la calidad de los quesos almacenados

Microbiología de la leche

E l grupo llamado NSLAB (non-starter lactic acid bacteria) – bacterias ácido lácticas que no pertenecen al cultivo de bacterias lácticas agregadoras – está compuesto, por definición, por todas las bacterias capaces de generar ácido láctico durante su proceso metabólico que estén presentes en la leche y en sus derivados y que no se añadió a través del inóculo de un cultivo específico y conocido. Son contaminantes que pueden generar también otros compuestos como enzimas, gases y ácidos orgánicos, que tienen el potencial de causar un efecto destructivo en los quesos y otros derivados como ablandamiento, hinchazón y la generación de sabores amargos y/o extraños. Este grupo está compuesto casi exclusivamente por cocos y bacilos lácticos mesófilos heterofermentativos facultativos, que pueden tener un gran potencial para la generación de enzimas proteolíticas capaces de reducir la vida útil de un queso y, de acuerdo con factores geográficos, la estación del año y la alimentación predominante de los animales, por ejemplo, este grupo puede presentar niveles y composición variada en la leche, lo que explica en muchos casos ciertas fluctuaciones en el rendimiento y en la calidad de los quesos y en otros derivados a lo largo del año.

A medida que se extiende el almacenamiento, hay una tendencia a que las células bacterianas del fermento comiencen a morir, lo que reduce principalmente el potencial de post-acidificación, mientras que el recuento de las bacterias del grupo NSLAB tiende a aumentar, ya que se desarrollan en innumerables condiciones. En este momento, cuanto más correcta sea la dosis del cultivo utilizada, más tarde aparecerán en los quesos los defectos generados por las NSLAB. En algunos países como Brasil, debido a las características climáticas, la difícil logística para la recolección y el transporte de la leche refrigerada, entre otros factores, el cultivo añadido en los niveles recomendados y las condiciones correctas juegan un papel fundamental en la calidad de los quesos, lo que dificulta la rápida evolución de las bacterias del grupo NSLAB.

Para evitar los efectos negativos de la presencia de las NSLAB, se puede utilizar el proceso de desgerminación.

VARIACIÓN DE MENOS DE 1 REGISTRO EN EL INÓCULO INICIAL DE CULTIVO

FACTORES RELACIONADOS CON LA CONCENTRACIÓN DE NSLAB EN LA LECHE

FACTORES RELACIONADOS CON EL DESARROLLO DE NSLAB EN EL PRODUCTO FINAL

Clarificación y desgerminación

Sabemos que gran parte de las enzimas proteolíticas y lipolíticas que pueden generar efectos negativos sobre los quesos están presentes en la pared celular o en el interior de los microorganismos contaminantes, por lo que una de las formas más eficientes de tratar la materia prima es a través de la eliminación física de impurezas y contaminantes. Las centrifugadoras clarificadoras promueven la eliminación de sólidos no lácteos, ya que están especialmente diseñadas para separar sólidos-líquidos, lo que permite la eliminación de impurezas. Los fabricantes de centrifugadoras también señalan diferentes grados de clarificación en la leche, cuando se trata específicamente con un clarificador para eliminar las bacterias la eficiencia es superior al 90%, siendo superior a otros procesos tales como la clarificación mediante desnatadoras. Es bastante común que la etapa de clarificación de la leche se ignore en algunas fábricas, en especial en las que se trabaja con leche entera. Cuando pensamos en la calidad microbiológica, se debe realizar una clarificación, incluso si la industria no desnata o estandariza el contenido de grasa de la leche, en especial cuando el objetivo es un período de almacenamiento prolongado. La eliminación de bacterias mediante centrifugadoras también está ganando cada vez más espacio en las fábricas, donde se realiza con equipos específicos conocidos como desgerminadores o bactofugadores. Estos equipos funcionan en alta rotación, lo que permite que las células microbianas se separen de la leche a un determinado nivel, y puedan llegar hasta el 99,5 % en algunos casos.

El uso cada vez mayor de ensilaje en la alimentación de los animales puede reducir la calidad microbiológica de la leche, principalmente relacionada con el aumento del recuento de bacterias formadoras de esporas. Estas esporas no se eliminan adecuadamente mediante tratamiento térmico y los conservantes químicos muchas veces no logran anular sus efectos, siendo ésta la principal justificación para la desgerminación de la leche, a fin de evitar problemas de calidad durante el almacenamiento, como la hinchazón tardía.

ELIMINACIÓN DE BACTERIAS POR CENTRÍFUGAS MODERNAS

COMPARACIÓN DE DIFERENTES PROCESOS DE CLARIFICACIÓN (EN %)

El uso de enzimas coagulantes es indispensable para la fabricación de la mayoría de los quesos

Innovación en los cultivos primarios: F-DVS® Sinergia

La adición de cultivos específicos a la leche para la fabricación de mozzarella dejó de tener como simple objetivo el promover la disminución del pH y la eliminación de parte del calcio de la matriz de proteínas y pasó a tener una importancia estratégica en el funcionamiento de una fábrica de lácteos. Obviamente, los parámetros de selección de un cultivo para fabricar mozzarella también han cambiado. La velocidad de acidificación, que alguna vez fue el primer factor en la selección de un cultivo continúa siendo importante, sin embargo recientemente, con la llegada del cultivo F-DVS® Sinergia, este parámetro dio paso al potencial de ganancias en rendimiento y funcionalidad a lo largo de la vida útil. La presencia de CPS (Polisacáridos Capsulares o polisacáridos de origen capsular) en la pared celular de cepas específicas de Streptococcus thermophilus presentes en el cultivo F-DVS® Sinergia, son la clave para que este cultivo ofrezca un mayor rendimiento de proceso y permita el almacenamiento sin comprometer la textura y la funcionalidad del queso. La estructura química del CPS es capaz de absorber parte del agua presente en el queso, lo que aumenta su firmeza y hace que esta agua no esté disponible para reacciones bioquímicas que generan ablandamiento. El suero se ha convertido en una materia prima cada vez más relevante para la industria del queso y a diferencia de los cultivos que producen EPS (Exopolisacáridos), el CPS presente en el cultivo F-DVS® Sinergia se une a la célula bacteriana y no compromete el procesamiento del suero y su concentración en membranas. Los cultivos F-DVS® Sinergia están disponibles en cuatro opciones de rotación de fagos 100 % distintas y reemplazan al cultivo acidificante.

ACTIVIDAD PROTEOLÍTICA DE ENZIMAS COAGULANTES

Innovación en los coagulantes: CHY-MAX® Supreme

El uso de enzimas coagulantes es indispensable para la fabricación de la mayoría de los quesos. La elección de este ingrediente es decisiva para el aspecto de rendimiento del proceso e influye en el comportamiento de los quesos durante la maduración y el almacenamiento en lo que respecta a su estructura. Cuanto menos eficiente sea una enzima, mayor será su potencial para generar ablandamiento durante su vida útil. La actividad proteolítica de una enzima coagulante se divide en dos etapas: actividad primaria y actividad secundaria. La actividad primaria comienza en el momento del inóculo del cuajo o coagulante en la leche y continúa hasta el final del proceso de coagulación. Durante este período, la enzima coagulante realiza una hidrólisis controlada y extremadamente específica para que los enlaces químicos entre las micelas de caseína se produzcan correctamente. Si la enzima utilizada no es eficaz, se pueden generar un gran número de enlaces hidrófobos. Estos enlaces son muy frágiles y se pueden romper con facilidad. Una enzima más eficiente genera una mayor cantidad de enlaces iónicos entre las micelas, lo que hace que la estructura del queso sea más cohesiva y resistente. Una enzima más eficaz genera un queso más firme y más apto para un almacenamiento prolongado. La actividad secundaria comienza al final de la reacción de coagulación y se prolonga hasta el último día de vida del queso. En este período, es posible observar las diferencias de comportamiento entre quesos elaborados con diferentes enzimas. Cuanto más eficiente sea la enzima coagulante, mayor será la posibilidad de que los quesos mantengan su textura durante el almacenamiento. La evolución científica nos ha hecho comprender que, entre todos los factores evaluados, la naturaleza de la enzima coagulante es siempre un factor clave para su eficacia. Esto se puede verificar mediante un índice llamado C/P: cuanto mayor es el índice, más eficiente es la enzima coagulante. Chr. Hansen recientemente tipificó más de 600 enzimas coagulantes variantes de la quimosina y encontró una que tiene el índice de C/P excepcionalmente alto. La quimosina de 3.ª generación llamada CHY-MAX® Supreme, tiene un índice C/P igual a 80, el doble de su predecesor CHY-MAX® M y hasta 8 veces más alto en comparación con las enzimas del mercado. El índice C/P utiliza dos parámetros importantes para clasificar y posicionar las diferentes enzimas que existen para la coagulación de la leche. La fracción C se refiere a la capacidad de la enzima para hidrolizar de forma específica, la capa más externa de las caseínas llamadas k-caseínas, entre los aminoácidos de Phe105 y Met106, responsable de estabilizar las micelas en el medio, debido a la repulsión de cargas eléctricas. Cuando esta etapa finaliza en un proceso de coagulación, se produce la floculación de la leche, que se percibe en los primeros signos de precipitación. Por su parte, la fracción P, del índice C/P, se refiere a la capacidad proteolítica de la enzima coagulante. La reacción comienza en la etapa de tina y se extiende al proceso de maduración.

El porcentaje de sal en la humedad influye en la textura del queso durante el almacenamiento.

HFD – Humedad en el queso desgrasado

La composición de la humedad y la grasa tiene mucha influencia en el comportamiento del queso durante el almacenamiento. Sin embargo, en la vida práctica, no siempre el hecho de conocer los resultados analíticos de la humedad y la grasa del queso es suficiente para predecir su comportamiento, ya que los números pueden ser confusos si se evalúan de manera aislada. Por eso es importante seguir el ejemplo:

Cuando se evalúan los números por separado, las opiniones se pueden dividir en cuanto a cuál de los quesos tiene mayor o menor tendencia a ablandarse durante el almacenamiento. Sin embargo, cuando se aplica la relación HFD, se puede concluir que, si bien tienen composiciones centesimales bastante diferentes, ambas tienen la misma tendencia de evolución de la textura durante el almacenamiento, ya que presentan el mismo 62,85 % de HFD. Además de ofrecer seguridad, el índice de HFD permite pensar estratégicamente y optimizar las ganancias financieras en la industria, variando la composición del producto final entre la humedad y la materia grasa. Para realizar los cálculos se usa la fórmula:

La buena noticia es que con la llegada de nuevas tecnologías, como el cultivo F-DVS® Sinergia y el coagulante CHY-MAX® Supreme, se puede ir más allá en la HFD de los quesos y así mejorar el rendimiento del proceso sin comprometer la funcionalidad. Se puede aumentar hasta en un punto porcentual la HFD de los quesos elaborados con esta tecnología en comparación con la CHY-MAX® M y F-DVS® STI.

Sal en la humedad

E l uso de la sal (NaCl) en los quesos, como en otros alimentos, tiene la función de de actuar como efecto conservante, y contribuye con el sabor y también es una fuente de sodio para la dieta humana. Cuando se añade a las matrices de alimentos la sal influye directamente en la actividad acuosa, relacionada con la actividad y el crecimiento de microorganismos y también en la actividad de las enzimas. Por esta razón, la sal en la humedad es un indicador importante a seguir en los análisis de rutina, ya que coteja no solo el contenido de sal en el queso, sino también el contenido de agua. A continuación se puede observar que con el mismo contenido de sal existen diferentes valores para la relación sal/humedad.

En el gráfico abajo, se observa la correlación entre la sal en la humedad, las concentraciones de lactosa, de calcio (Ca) y de fósforo (P) y la influencia que se genera en el porcentaje de nitrógeno soluble (% N soluble) durante la maduración de los quesos analizados. Existe una relación inversa entre el porcentaje de nitrógeno soluble y la relación de sal en la humedad, que representa la menor actividad proteolítica cuanto mayor es la relación de sal en la humedad. Se sabe que se promueve la proteólisis inicial principalmente por el residuo del coagulante usado, con esto la sal en la humedad también va a influir en la actividad de estas enzimas y, en consecuencia, en la textura del queso durante el almacenamiento.

RELACIÓN DE NITRÓGENO SOLUBLE VS. NITRÓGENO TOTAL

En el siguiente gráfico (abajo) se puede observar que cuanto mayor es el valor de sal en la humedad, mayor es el contenido de lactosa y el valor de pH del queso, lo que indica una menor actividad de los microorganismos acidificantes presentes en el medio. Es importante señalar que la tolerancia a la concentración de sal variará entre las especies y también entre las cepas de microorganismos. Conocer las consecuencias del cambio de sal en la humedad, permite que las fábricas puedan gestionar los procesos para tener mejores condiciones durante todo el período de almacenamiento de los quesos.

EFECTO DEL % DE SAL EN LA HUMEDAD (O EN BASE ACUOSA) EN LA LACTOSA Y EN EL pH

El perfil de enfriamiento es uno de los principales factores para el éxito del almacenamiento prolongado

La medición del pH

L a medición del pH es un indicador importante en un proceso de elaboración de quesos, en especial los que deben cumplir con las características de corte, como el queso tipo Danbo y la mozzarella, ya que además de prevenir el crecimiento de microorganismos no deseados en ciertos niveles, representa de manera directa el contenido de calcio en la masa. Se sabe que cuanto mayor es el contenido de calcio inicial, mayor será la necesidad de desmineralización para que se logren las características necesarias para cada proceso y uno de los recursos para ello es fermentar la masa y reducir el pH. Con una mayor cantidad de calcio (entre 200 y 220 mmol de calcio por gramo de masa) el queso tiende a tener mayor firmeza y estructura, por lo tanto, para prolongar su vida útil con el fin de evitar el ablandamiento de los quesos durante el período de almacenamiento, se puede adoptar un pH de aproximadamente 5,20 a 5,30, y conservar el contenido de calcio. Es importante señalar que la característica de post-acidificación del cultivo se debe tener en cuenta para calcular la vida útil.

EFECTO DE MADURACIÓN (pH) EN EL MÓDULO DE ELASTICIDAD (QUESO MOZZARELLA)

Refrigeración de los quesos

Las bacterias y enzimas presentes en los quesos son responsables de los cambios bioquímicos que ocurren durante todo el período de almacenamiento y la velocidad de las reacciones varía directamente en función de las condiciones de almacenamiento. Por esta razón, el perfil de enfriamiento es uno de los principales factores a tener en cuenta cuando se busca una ventana funcional más grande para los quesos. Es importante tener un enfriamiento rápido para reducir la velocidad en la que se producen las reacciones.
En el proceso de elaboración de mozzarella se recomienda alcanzar temperaturas por debajo de 35°C en aproximadamente 1:30 horas, antes de llevar los quesos a la salmuera, y la temperatura se debe alcanzar mediante el enfriamiento con agua helada. Con esto, el queso tendrá menos pérdida de sólidos, principalmente grasa, mientras permanece en la salmuera. Al final del período de salazón, se espera que la mozzarella ya haya alcanzado una temperatura igual o menor a 15°C en el centro del queso. De esta manera, se envasará y almacenará a temperaturas más cercanas a las ideales de almacenamiento, menos de 5°C.

HA-LA BIOTEC

Producción de Chr. Hansen Brasil para América Latina

Coordinación, edición y redacción: Ana Luisa Costa
Consultoría y redacción técnica: Lúcio A. F. Antunes, Michael Mitsuo Saito, Rodolfo Leite y Fernanda Silveira
Versión en Español y traducción: Graciela Taboada y Viviana Bruno
Edición: Cia da Concepção

Este boletín es una comunicación entre empresas sobre ingredientes para bienes de consumo. No está destinado a consumidores de bienes de consumo final. Las declaraciones presentes en este documento no son evaluadas por las autoridades locales. Cualquier reclamo realizado en relación con los consumidores es responsabilidad exclusiva del comerciante del producto final. El comerciante debe realizar sus propias investigaciones legales y de adecuación para garantizar que se cumplan todos los requisitos nacionales.

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Edición 3

Los quesos azules representan una base de consumo muy pequeña dentro del universo de los quesos en América Latina, todavía dominada por el queso mozzarella. Sin embargo, este tipo de queso viene ganando espacio en el paladar de los latinoamericanos, principalmente por la sofisticación y versatilidad de las preparaciones culinarias y la expansión del interés en diferentes experiencias sensoriales y productos que añaden autenticidad a las recetas. El queso azul, más conocido como gorgonzola, tiene características muy diferentes del auténtico gorgonzola italiano, que tiene una gran cremosidad y un sabor más dulce. En general, el queso azul tiene un proceso de fabricación y fermentación que lo acerca más al queso azul danés o incluso al francés roquefort que al gorgonzola de Italia. En la tecnología de fabricación del gorgonzola italiano, los cultivos seleccionados para realizar la fermentación de la masa son bacterias comúnmente utilizadas en los yogures como Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus.

Gorgonzola italiano vs. queso azul danés

Esta composición homofermentativa no produce gas durante la fabricación y tiende a producir un queso “ciego” si no se hacen aberturas mecánicas para el crecimiento del Penicillium roqueforti. Con una abertura más limitada, la presencia de moho está restringida, creando un perfil de queso menos lipolítico y más dulce, bien definido por la palabra italiana “dolce”. Los cultivos más adecuados para la producción de un auténtico gorgonzola se enumeran en la siguiente tabla y se componen de cepas de Streptococcus thermophilus acidificantes y formadoras de textura (exopolisacáridos) junto con Lactobacillus bulgaricus, que mejora la proteólisis para una textura y sabor llamativos. El perfil sensorial de queso más aceptado es muy similar a los quesos de moho azul danés. En Dinamarca, el uso de cultivos mesófilos heterofermentativos tipo LD proporcionan una excelente abertura de masa debido a la gran producción de CO2 durante la fermentación. Estos cultivos son famosos por la complejidad, dada la cantidad de cepas existentes. Encontrar el equilibrio perfecto entre ellos ha sido un gran desafío para las industrias queseras.

Cultivo DVS® Flora TRADI

A través del método de separación de grupos de bacterias por afinidad genética es posible componer cultivos de una manera equilibrada como los cultivos LD. Así surgió el DVS® Flora TRADI, el cultivo más nuevo de Chr. Hansen, dedicado especialmente a los quesos azules. El DVS® Flora TRADI tiene una composición mesófila de bacterias que, a través de un perfecto equilibrio, hacen una excelente abertura en los quesos de moho azul. Los cultivos mesófilos tipo LD generalmente están compuestos de cuatro tipos de bacterias: Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetylactis y Leuconostoc sp. Fermentos con esta composición tienen una gran complejidad en la formación de sabor y textura en los quesos. Para muchos, descubrir el equilibrio adecuado es como tener la llave de una preciosa caja fuerte quesera. Durante la fermentación del queso azul, es extremadamente importante que exista una producción considerable de CO2, respetando una cinética tal que la masa incluya adecuadamente este gas dentro de cada pieza de queso. Esta abertura crea espacio para que la entrada de oxígeno sea suficiente para que el Penicillium roqueforti crezca uniformemente en todo el queso y liberar proteasas y lipasas que complementarán la maduración. La fermentación con este cultivo es exclusivamente mesofílica y por lo tanto debe llevarse a cabo a temperaturas más bajas para favorecer la perfecta armonía entre la producción de ácido láctico (importante en la desmineralización de la masa) y el gas CO2 para la abertura adecuada del queso. En este proceso el uso de cultivos adjuntos a base de levaduras también favorece la abertura del queso y la formación de un sabor afrutado. Por lo general, la temperatura de fermentación de estos quesos puede oscilar entre los 20 °C y los 25 °C, en salas que permiten un control adecuado de estas condiciones por hasta 48 horas. En esta etapa, el queso complementa el desuerado y altera la textura por la gran producción de gas en su interior. El pH deseable del queso en D+1 puede oscilar entre 4,80 y 4,90 para una eliminación adecuada del calcio y la formación de un entorno propicio para el crecimiento del moho. Después de la perforación del queso se produce un intenso intercambio de gases. El CO2 producido en la fermentación da paso al oxígeno, fundamental para el desarrollo del Penicillium.

Queso en D+1 producido con el cultivo DVS® Flora TRADI
Queso azul producido con el cultivo DVS® Flora TRADI

DVS® Flora TRADI | CURVA DE FERMENTACIÓN A DIFERENTES TEMPERATURAS

HA-LA BIOTEC

Producción de Chr. Hansen Brasil para América Latina

Coordinación, edición y redacción Ana Luisa Costa
Consultoría y redacción técnica Michael Mitsuo Saito
Versión en Español y traducción Graciela Taboada
Edición Cia da Concepção

Este boletín es una comunicación entre empresas sobre ingredientes para bienes de consumo. No está destinado a consumidores de bienes de consumo final. Las declaraciones presentes en este documento no son evaluadas por las autoridades locales. Cualquier reclamo realizado en relación con los consumidores es responsabilidad exclusiva del comerciante del producto final. El comerciante debe realizar sus propias investigaciones legales y de adecuación para garantizar que se cumplan todos los requisitos nacionales.

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Edición 2

El pizza cheese o queso para pizza es un queso de pasta hilada, conocido en algunos países como “mozzarela”. Cualquiera que sea el término que se utilice, el hecho es que este queso se convirtió en el “número uno” del mundo en volumen producido, conquistando a los consumidores incluso en países como China, sin tradición en el consumo de quesos. En algunos países como Brasil, a pesar de ser uno de los principales productores del mundo, el queso mozzarella todavía es poco explotado, tanto en diversificación como en presentación. Y termina siendo bastante segmentado comercialmente. El food service es responsable del gran consumo alrededor del mundo debido a la enorme cantidad de pizzerías abiertas cada año. ¡El queso puede representar hasta el 40 % del costo total de una pizza! Las pizzerías más exigentes siguen fielmente las tradiciones italianas, como el horno a leña a temperatura media entre 430 y 440 °C. En estas condiciones de uso, la mayoría de los quesos terminan siendo desaprobada por tener una coloración excesivamente oscura después del horneado, más conocida como browning o amarronamiento.

Conocer la ciencia detrás del amarronamiento

Amarronamiento es el nombre usado para la reacción de oscurecimiento del queso cuando se lo somete al horneado, también conocida como reacción de Maillard. Esta reacción es, de hecho, una serie muy compleja de reacciones no enzimáticas que involucran grupos amino de aminoácidos libres, péptidos, proteínas y una reducción de azúcar. Se ve favorecida por la actividad intermedia del agua y altas temperaturas. La glicosilamina resultante es transformada en compuestos de Amadori que pueden reaccionar en un compuesto más complejo, el cual produce el efecto de amarronamiento. En el queso, los azúcares lactosa, galactosa y glucosa son los responsables del amarronamiento. El grado de amarronamiento se puede controlar limitando las concentraciones de los reactivos Maillard (azúcares residuales como la galactosa), evitando la deshidratación excesiva y la formación de ampollas o blisters durante la cocción.

En el proceso de fabricación de mozzarella el uso de cultivos a base de Streptococcus thermophilus es ampliamente utilizado por la mayoría de las fábricas, por las características benéficas de estas bacterias como el rápido procesamiento durante la fermentación y la obtención de un queso firme durante la vida útil, por la baja capacidad de proteólisis. Sin embargo, al fermentar la lactosa, la bacteria deja azúcares residuales como la galactosa. Cuando el queso se somete a altas temperaturas la galactosa residual reaccionará con grupos amino libres (reacción de Maillard), especialmente en la superficie de los blísters, donde será inevitable el amarronamiento excesivo de la pizza. La formación de los blísters en la superficie de la pizza acelera la evaporación del agua (humedad del queso) y hace que el área tenga temperaturas aún más altas, lo que favorece la reacción de Maillard y, en consecuencia, el amarronamiento. Por lo tanto, además de los azúcares residuales, existe una relación muy importante entre el amarronamiento y la cantidad de aceite libre que se desprende de la superficie del queso durante el horneado, responsable de evitar la evaporación excesiva de humedad y el aumento de la temperatura local.

Blísters y evaporación en la superficie de la pizza

Tecnologías utilizadas para reducir el amarronamiento

Las tecnologías más efectivas para reducir el amarronamiento combinan el uso de bacterias específicas para la reducción de la galactosa con tiempos extensos de fermentación. El cultivo TCC-20 es tradicional para este fin, ya que la unión de Lactobacillus helveticus con Streptococcus thermophilus resulta en un queso de sabor intenso y residual prácticamente nulo de galactosa, completamente blanco cuando se lo somete al horno de leña. Conocida como fermentación overnight, esta tecnología consigue la reducción del amarronamiento, pero resulta en un rendimiento de fabricación muy bajo, en algunos casos hasta 1 l/kg superior a la tecnología tradicional con Streptococcus thermophilus puro, en función de la gran pérdida de humedad durante las más de 12 horas de fermentación, así como una vida útil más corta, en caso que el queso no tenga una HPD en el rango del 60%. Por ello, incluso si estos quesos tienen precios más altos, la ecuación de los costos no siempre se cierra satisfactoriamente debido al alto costo de producción. Otra tecnología que ayuda a reducir parcialmente el amarronamiento del queso es el proceso de lavado de la pasta, que consiste en la utilización de agua tanto en el tanque de fabricación como en el de fermentación, para diluir la galactosa residual. Es una práctica que no ha sido muy empleada por el alto consumo de agua y restricciones relacionadas a la sostenibilidad.

La tecnología de control de amarronamiento con Pure Appeal™

Pure Appeal™, de Chr. Hansen, es la más moderna tecnología para el control del amarronamiento de quesos y permite obtener la tonalidad deseada al hornearse utilizando fermentación rápida (entre 1h30 y 2h después del descenso de la masa). Pure Appeal™ permite producir quesos con características jamás alcanzadas con tecnología rápida, con rendimiento muy superior a la tecnología de fermentación larga overnight. Es un hito en la tecnología para la producción de quesos para pizza como la mozzarella. Pure Appeal™ es una combinación de bacterias cuidadosamente seleccionadas para la utilización de la galactosa residual después del hilado del queso, es decir, durante su enfriamiento y estabilización, antes de llegar al destino final. Pure Appeal™ es un cultivo adjunto, adicionado paralelamente al cultivo primario. Su efecto será más notorio después del hilado, que lleva algunas horas hasta el completo enfriamiento. El gráfico a continuación compara el consumo de galactosa de este cultivo con el cultivo puro de Streptococcus thermophilus.

Pure Appeal™ no interviene en la fermentación primaria, que deberá hacerse con Streptococcus thermophilus, y no afecta el tiempo normal de fermentación del proceso rápido (hecho en tanques menores sumergidos en suero o en fermentadores continuos) que hasta entonces no permitía la obtención de quesos con bajo amarronamiento. Las condiciones de temperatura de hilado, enfriamiento y almacenamiento para la estabilización definen la velocidad para consumir la galactosa residual del queso y la obtención de un queso completamente blanco al hornearse. Además de la capacidad de consumir la galactosa, Pure Appeal™ tiene baja capacidad proteolítica, diferente de los tradicionales cultivos para la reducción de amarronamiento que tienen alto potencial de proteólisis y la consecuente reducción de la vida útil. Esto permite fabricar quesos con humedad más alta que en el proceso overnight, con un costo menor ante el precio 5 a 10% mayor de estos tipos de queso en el mercado. Otra gran ventaja es la calidad del suero, que permanece intacta con la aplicación de este cultivo, ya que las bacterias allí presentes son casi en su totalidad eliminadas en la pasteurización convencional del suero.

Temperatura típica del interior del horno de leña

Fermentación overnight hecha en estantes

Pizza horneada con tecnología overnight

Tecnología overnight contra el amarronamiento

CONTROL DE AMARRONAMIENTO (PURE APPEALTM)

Referencia

Pure AppealTM

Horneado con Pure Appeal™ en horno eléctrico (temperatura más baja que horno de leña)

GALACTOSA A LO LARGO DEL TIEMPO (mg/g)

PROTEÓLISIS A LO LARGO DEL TIEMPO (%SN de TN)

EFECTO DE PASTEURIZACIÓN (CFU/mL)

HA-LA BIOTEC

Producción de Chr. Hansen Brasil para América Latina

Coordinación, edición y redacción Ana Luisa Costa
Consultoría y redacción técnica Lúcio A. F. Antunes, Michael Mitsuo Saito
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Edición 1

Los consumidores de todo el mundo están adoptando enfoques preventivos para mantener una vida más saludable. De esta manera, ha crecido el interés en las dietas ricas en alimentos funcionales que también satisfacen la demanda de productos naturales de mejor calidad. Publicaciones recientes confirman que los beneficios para la salud intestinal, que se obtienen principalmente a través de los probióticos, actúan no solo en la salud física, sino también en el bienestar mental de las personas.

En los últimos años, los consumidores han encontrado beneficios para la salud en productos fermentados tales como el kéfir y la kombucha, y redescubrieron las fermentaciones lácteas, atraídos por innovaciones en la formulación, el envase o el aroma.

Probióticos lácteos

Algunos países han mostrado un mayor crecimiento en el consumo de probióticos lácteos. En China, por ejemplo, la conciencia sobre los beneficios para la salud de los productos lácteos probióticos está creciendo entre los consumidores, a medida que el gobierno chino promueve su consumo a través de campañas extensas, como una forma de asociarlos a los cuidados de la salud y la inmunidad. La situación de la salud pública en los últimos meses en América Latina y en todo el mundo está haciendo que los consumidores prefieran productos más saludables, una tendencia que debería continuar durante los próximos años. Hay una demanda creciente de suplementos y alimentos que contribuyen a la inmunidad, porque las personas se han dado cuenta de que mantener el sistema inmunológico fortalecido es la mejor manera de prevenir una serie de enfermedades. Se espera que el valor de mercado de los productos lácteos fermentados con probióticos en América Latina, estimulado por la innovación, crezca al menos un 8% anual hasta 2025.

¿QUÉ OPINAN LOS CONSUMIDORES EN AMÉRICA LATINA?

(Encuesta de FMCG Gurús Q3 2019)

LGG® tiene un historial de uso seguro en productos alimenticios desde 1990

La microbiota

El cuerpo humano contiene aproximadamente 37 billones de células codificadas por 23.000 genes que, sin embargo, se ven superados en número por el microbioma humano, las bacterias que viven sobre y dentro de nosotros. El microbioma humano está formado por más de 1.500 especies, con aproximadamente 100 billones de células codificadas por 10 millones de genes no humanos (Nielsen et al. 2014). No es sorprendente que el microbioma juegue un papel importante en la salud humana a través de la interacción íntima con nuestro cuerpo. Las bacterias que viven en el intestino (la microbiota gastrointestinal) componen la mayor parte del microbioma humano. Las investigaciones científicas sobre la interacción entre la microbiota gastrointestinal y los probióticos (bacterias beneficiosas) se destacaron considerablemente durante este último milenio. Investigaciones clínicas sobre la salud gastrointestinal y la función inmunológica han demostrado que los probióticos son responsables de varios beneficios para la salud.

Probióticos verdaderos

La palabra probiótico deriva del griego y significa “a favor de la vida”, a diferencia de antibiótico, que significa “contra la vida”. Los probióticos se definen como “microorganismos vivos que, cuando se administran en cantidades adecuadas, proporcionan beneficios para la salud del huésped” (Hill et al. 2014). Queda claro que un verdadero probiótico requiere que se cumplan ciertos requisitos previos. En primer lugar, los probióticos deben estar vivos en el momento de la ingesta y deben ser microorganismos. La mayoría de los organismos probióticos son bacterias que pertenecen a los géneros Lactobacillus y Bifidobacterium. En segundo lugar, los microorganismos vivos ingeridos necesitan proporcionar un efecto beneficioso para el huésped. En tercer lugar, los probióticos se deben ingerir en una dosis lo suficientemente alta para causar efectos. La dosis recomendada y efectiva está estrechamente relacionada con la documentación clínica en la que debe basarse.

Origen y selección

La cepa probiótica LGG® tiene características superiores para un lactobacilo láctico que aporta beneficios para la salud humana (Gorbach 1996; Doron et al. 2005). La cepa LGG® es tecnológicamente adecuada, ya que expresa actividad de fermentación, buena estabilidad y tolerancia al ácido y a la bilis, y también como producto liofilizado en suplementos alimenticios. Además, LGG® no tiene efectos adversos sobre el sabor, el aspecto o el gusto de los alimentos, y puede sobrevivir en el alimento probiótico hasta su consumo. LGG® tiene un historial de uso seguro en productos alimenticios desde 1990 (Salminen et al. 2002; Doron y Snydman 2015) y se ha utilizado en fórmulas de alimentos infantiles, suplementos alimenticios y productos lácteos fermentados en todo el mundo.

Características y mecanismos de la cepa

La cepa probiótica LGG® interactúa con varios componentes del tracto gastrointestinal cuando actúa sobre la salud de su huésped. Se realizaron pruebas in vitro para identificar las características de la cepa y los mecanismos de acción de la cepa LGG®. LGG® presenta tolerancia al ácido y a la bilis, y excelentes propiedades de adherencia a la mucosa intestinal, características importantes para aumentar la persistencia de las bacterias en el tracto gastrointestinal. Además, LGG® tiene características importantes para una cepa probiótica, como una buena inhibición de microorganismos patógenos, una mayor función de barrera intestinal, además de fuertes interacciones inmunológicas y efectos estimulantes sobre las células inmunes (ver infografía).

LGG® es la cepa probiótica Lactobacillus mejor documentada del mundo

Tolerancia al ácido y a la bilis

Dos factores importantes en la defensa del cuerpo contra los microorganismos ingeridos son el ácido gástrico y la bilis, que lo protegen contra los patógenos invasores. Sin embargo, el ácido y la bilis también pueden matar bacterias probióticas potencialmente beneficiosas. Con respecto a los efectos probióticos, los que dependen de la viabilidad y de la actividad fisiológica en el intestino, la capacidad de que una cepa probiótica sobreviva ante la presencia de ácido y bilis es un rasgo importante. Un estudio in vitro constató que LGG® tuvo una tasa de supervivencia del 73% después de dos horas de incubación con un pH de 2,5, y del 81% después de una incubación de dos horas en 0,3% o 1% de bilis (Mandal et al. 2016). Estas concentraciones de pH y bilis representan las condiciones fisiológicas en el estómago y el intestino delgado, respectivamente, y los resultados indican que LGG® tiene una alta tolerancia al ácido y a la bilis.

INTERACCIÓN DE LGG® CON LA SALUD DEL TRACTO GASTROINTESTINAL

Interacciones inmunológicas

La interacción con el sistema inmunológico es otro importante mecanismo de los probióticos (Bron et al. 2011). Entre el 70% y el 80% de las células inmunológicas del cuerpo se encuentra en el tracto gastrointestinal (Vighi et al. 2008) y los microbios intestinales, incluidas las bacterias probióticas transitorias colonizadoras, juegan un papel importante en la formación de respuestas inmunitarias (Macpherson et al. 2004). La capacidad de interactuar con las células inmunológicas y modular la función inmune en el intestino puede aumentar la resistencia y la tolerancia a las infecciones, aliviando potencialmente las condiciones alérgicas. Varios componentes de LGG® pueden modular las respuestas inmunes de las células epiteliales.

ACTUACIÓN MOLECULAR DE LGG® EN EL SISTEMA INMUNOLÓGICO DEL TRACTO GI

LGG® ha demostrado beneficios para la salud de niños, adultos y adultos mayores

EFICACIA CLÍNICA

Supervivencia y modulación de la microbiota

Eficacia documentada

El Lactobacillus rhamnosus (LGG®) es la cepa probiótica mejor documentada del mundo y ha sido estudiada de forma exhaustiva in vitro e in vivo, y también en humanos. Tener un efecto beneficioso documentado en estudios clínicos es un requisito previo para los probióticos. Las propiedades probióticas son específicas de cada cepa (por ejemplo, FAO/OMS 2001) y no pueden considerarse como generales para todas las especies. Por lo tanto, los efectos clínicos o de laboratorio, documentados para una cepa probiótica, no se pueden dar por sentado para otra, ni siquiera para cepas dentro de la misma especie (Fuchs-Tarlowsky et al. 2016). Estudios clínicos y revisiones sistemáticas en diferentes áreas de indicación han destacado que diferentes cepas y especies probióticas pueden tener efectos muy distintos, tanto in vivo, como in vitro (por ejemplo, Fuchs-Tarlowsky et al. 2016; Hungin et al. 2013; Mantegazza et al. 2017). Desde 1987, LGG® ha sido probada en ensayos clínicos durante más de 30 años (Gorbach et al. 1987) y ha demostrado efectos beneficiosos para la salud de los recién nacidos, bebés prematuros, niños, mujeres embarazadas, adultos y adultos mayores, con estudios centrados principalmente en las áreas de la función inmunológica y la función gastrointestinal.

Modulación de la microbiota intestinal

El intestino grueso humano alberga una gran variedad de bacterias, y los lactobacilos son miembros destacados de este complejo ecosistema. La microbiota intestinal cumple una función importante en el mantenimiento de la salud. Una microbiota humana sana es metabólicamente activa y actúa como un mecanismo de defensa para nuestro cuerpo. Las desviaciones en su composición están relacionadas con diferentes estados de enfermedad dentro y fuera del tracto gastrointestinal (Salminen y Gueimonde 2005). Existe una relación simbiótica entre la microbiota gastrointestinal y el huésped. El huésped proporciona un ambiente estable y nutrientes para la microbiota, mientras que la microbiota juega un papel importante en la maduración del tracto gastrointestinal, al procesar los nutrientes y proteger al huésped de los microbios dañinos. Además, la microbiota gastrointestinal es el mayor órgano inmunológico del cuerpo, desempeñando un papel importante en la maduración y el mantenimiento del sistema inmunológico. La monografía “Probióticos, prebióticos y la Microbiota Intestinal” del ILSI Europa declaró que una mayor proporción de bifidobacterias y lactobacilos representa una composición microbiana “más saludable” (Binns 2013), basada en parte, en evidencias encontradas en bebés. Las bifidobacterias y los lactobacilos tienen más probabilidades de fermentar carbohidratos, producir ácidos y, en general, no tienen potencial de toxicidad (Binns 2013). Algunos estudios han investigado la diversidad de especies fecales después de la ingesta posnatal de LGG®. Mientras que uno de ellos, descubrió que LGG® parecía afectar la colonización intestinal neonatal, causando una mayor diversidad de especies en comparación con el placebo (Agarwal et al. 2003), otros estudios encontraron que la diversidad microbiana global no parecía cambiar (Ismail et al. 2012). En un pequeño estudio en el que 15 recién nacidos recibieron LGG® durante dos semanas (Sepp et al. 1993), el 67% excretó LGG® y, en ocho casos (53 %), se encontró LGG® en las heces dos semanas después de que se suspendiera su administración. Las concentraciones de lactobacilos intestinales aumentaron, pero no afectaron el establecimiento de una microbiota bacteriana fecal normal. Se menciona que la suplementación prenatal con LGG® en cápsulas a partir de la 36° semana de gestación altera la composición de la microbiota en el recién nacido, lo que promueve un perfil beneficioso dominado por bifidobacterias (Gueimonde et al. 2006). Varios estudios clínicos han demostrado que LGG®, sola o en combinación con otros probióticos e ingredientes, está asociada con el aumento de bacterias beneficiosas y una reducción de bacterias potencialmente patógenas (por ejemplo, Benno et al. 1996; Manley et al. 2007). En particular, algunos estudios han demostrado el efecto beneficioso de la suplementación con LGG® en la eliminación de la colonización de enterococos resistente a la vancomicina (VRE) en pacientes hospitalizados (Manley et al. 2007). En un ensayo doble ciego, aleatorizado y controlado con placebo (ECR) en el que se administró yogur con LGG® a pacientes renales durante ocho semanas, se eliminó el VRE en todos los pacientes del grupo LGG®, pero solo el 8,3% en el grupo de control (Manley et al. 2007). Además, algunos estudios más pequeños indican que LGG® puede ser capaz de reducir la recurrencia de la proliferación de Clostridium difficile en pacientes con diarrea inducida por C. difficile recidiva (Doron et al. 2005). En conclusión, los estudios clínicos indican que LGG® puede mejorar el equilibrio de la microflora intestinal en niños y adultos, lo que favorece el crecimiento de bacterias beneficiosas y reduce las bacterias potencialmente patógenas.

Se espera que el mercado de probióticos lácteos en América Latina crezca un 8% anual hasta 2025

EFICACIA CLÍNICA

Beneficios para la salud

Salud gastrointestinal

Debido a su excelente capacidad para adherirse a la mucosa intestinal, LGG® a menudo es seleccionado como un candidato probiótico en estudios de defensa contra patógenos en el tracto gastrointestinal (Segers y Lebeer 2014). La mayoría de estos estudios se llevó a cabo en niños y los datos han demostrado un beneficio estadísticamente significativo de LGG® solo para ayudar en la defensa inmunológica contra los patógenos en el tracto gastrointestinal.

Salud inmunológica

Existe evidencia de que algunos probióticos refuerzan la defensa inmunológica del huésped contra patógenos en el tracto respiratorio. El efecto de LGG® en patógenos del tracto respiratorio se evaluó en niños. Además, se probó una combinación de LGG® con la bifidobacteria BB-12® en estudiantes universitarios que viven en residencias estudiantiles.

LGG® también se ha probado en dos estudios de vacunación en adultos, uno en combinación con la vacuna contra la poliomielitis (de Vrese et al. 2005) y el otro en combinación con la vacuna contra la gripe (Davidson et al. 2011). En ambos, LGG® indujo una respuesta inmunológica que puede aumentar la protección sistémica de las células contra la infección, aumentando la producción de anticuerpos neutralizantes del virus.

LA DEFINICIÓN Y REQUISITOS DE UN VERDADERO PROBIÓTICO

PARA GARANTIZAR LOS BENEFICIOS SE DEBE INFORMAR LA PORCIÓN RECOMENDADA

HA-LA BIOTEC

Producción de Chr. Hansen Brasil para América Latina

Coordinación, edición y redacción Ana Luisa Costa
Consultoría y redacción técnica Lúcio A. F. Antunes, Michael Mitsuo Saito
Versión en Español y traducción Graciela Taboada
Edición Cia da Concepção

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