Quesos extendidos y analogos

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QUESOS EXTENDIDOS Y QUESOS EXTENDIDOS Y ANANÁÁLOGOS.LOGOS.

INGREDIENTES LINGREDIENTES LÁÁCTEOS, CTEOS, ADITIVOS Y AUXILIARES ADITIVOS Y AUXILIARES

DE FABRICACIDE FABRICACIÓÓNN

ING. GUILLERMO SILVA ING. GUILLERMO SILVA SILVASILVACENTRO DE ESTUDIOS DE LA LECHE, A. C.CENTRO DE ESTUDIOS DE LA LECHE, A. C.

TULANCINGO, HIDALGO.TULANCINGO, HIDALGO.

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PRODUCTOS LÁCTEOS DESHIDRATADOS

Las materias primas más frecuentes son:

La leche entera

La leche desnatada

El Lactosuero y

El suero de Mantequilla

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Estas materias primas reciben en primer lugar un tratamiento térmico, después un tratamiento de centrifugación, para separar grasa y partículas de caseína.

Estas materias primas pueden integrar diversas fórmulas ó someterse a operaciones de concentración diferencial.

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MICROFILTRACIÓN – ULTRAFILTRACIÓN –

NANOFILTRACIÓN

Los concentrados así obtenidos reciben una concentración suplementaria, por atomización ócilindros calefactores.

Los productos lácteos deshidratados son objeto de concentración por evaporación a vacío y la desecación.

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LA LECHE Y SUS COMPONENTESLA LECHE Y SUS COMPONENTES

Leche 100 %

Agua 87 % Materia seca 13 %

Sólidos no grasos 8.8 % Grasa 4.2 %

Sustancias minerales0.65 %

Ác. Orgánicos0.18 %

Compuestos orgánicosMinoritarios 0.14 %

Proteína3.3 %

Lactosa4.7 %

Proteínas del suero0.6 %

Proteínas de la membranadel glóbulo graso 0.04 %

Caseína2.7 %

Composición aproximada de la leche (% en peso) (además se usan los siguientes términos: (a) Suero lácteo = suero desproteinizado = agua + lactosa + sales lácteas;(b) Plasma lácteo = leche desnatada = agua + masa sólida no láctea)

ESQUEMA GENERAL DE LAS OPERACIONES

TECNOLÓGICAS QUE SE UTILIZAN EN LA

INDUSTRIA LECHERA

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DIFERENTES TÉCNICAS DE

ELIMINACIÓN DE AGUA

ULTRAFILTRACIÓN

NANOFILTRACIÓN

OSMOSIS INVERSA

EVAPORACIÓN A VACÍO

SECADO EN RODILLOS

SECADO POR ATOMIZACIÓN

LIOFILIZACIÓN

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MODIFICACIONES BIOQUÍMICAS Y FISICOQUÍMICAS QUE SE PRODUCEN

DURANTE EL PROCESO DE ELABORACIÓNSe traducen en:

Aumento de la concentración de todos los componentes.

Incremento de viscosidad.

Reducción del pH

Aumento de la fuerza iónica

Estos tratamientos térmicos, modifican los componentes de la leche y la organización estructural de los elementos dispersos, de las micelas de caseína y de los glóbulos grasos.

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CALIDAD DE LA LECHE EN POLVO DESNATADA, DESECADA POR ATOMIZACIÓN Y

DESECADA EN RODILLOS

9,27,0WPNi (mg N. 100 g de Polvo

98,988,0ÍNDICE DE DISPERSABILIDAD (%)

99,594,6ÍNDICE DE SOLUBILIDAD (%)

94,296,0MATERIA SECA (%)

ATOMIZACIÓNRODILLOS

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DESNATURALIZACIÓN

Modificación de la estructura en una proteína ó ácido nucleico de modo que reduce o pierde sus propiedades biológicas.

La desnaturalización deforma las cadenas polipeptídicas, perdiendo la proteína las estructuras secundarias y terciarias. Esto ocurre por calor (desnaturalización térmica), productos químicos y variaciones extremas de pH.

Ejemplo: Las diferencias entre un huevo crudo y un huevo cocido es la expresión clara de los efectos de la desnaturalización.

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DESNATURALIZACIÓN DE LAS PROTEÍNASEn las operaciones tecnológicas que implican transferencias térmicas (pasteurización, evaporación, secado, las proteínas solubles se desnaturalizan.

Las temperaturas entre 65 y 75°C son críticas para el conjunto de proteínas solubles.

El orden de sensibilidad al calor y al pH de la leche (6.6-6.7) es:

Inmunoglobulina > Albúmina > ßlactoglobulina > αLactalbúmina.

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Los tratamientos térmicos que superan los 60°C, durante algunos segundos, modifican el comportamiento de la leche, frente a la acción del cuajo.

Cuanto más intenso sea el tratamiento térmico, más aumenta el tiempo de coagulación de la leche y menor es su aptitud para elaborar quesos.

Las condiciones de tratamientos térmicos de la leche, dependerán de la utilización que posteriormente se le vaya a dar al producto en polvo.

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La desnaturalización de las proteínas solubles es un indicador de la calidad del producto en polvo.

El índice de Nitrógeno de las proteínas del Suero (WheyProtein Nitrogen index, WPNi) es una medida indirecta del tratamiento térmico aplicado a la leche durante el proceso de deshidratación.

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CLASIFICACIÓN DE LA LECHE EN POLVO DESNATADA EN FUNCIÓN DE SU “W P N i”

≤ 1,5CALENTAMIENTO ALTO

1,51 – 4,49CALENTAMIENTO MEDIO ALTO

4.5 – 5,99CALENTAMIENTO MEDIO≥ 6.0CALENTAMIENTO BAJO

WPNi (mg. de N. g-1 de polvo)

T I P O S

Los puntos críticos se localizan a nivel de pasteurización de la materia prima, la concentración y el secado.

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CASEINAS Y CASEINATOS

La caseína es uno de los componentes de la leche más interesantes, por sus propiedades funcionales y nutritivas.

Para su obtención, se utilizan distintas técnicas:

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1. PRECIPITACIÓN ISOELÉCTRICA.-

a) CASEÍNA ÁCIDA: Por acidificación química de la leche.

a) CASEÍNA LÁCTICA.- Por acidificación biológica.

2. CASEÍNA AL CUAJO.-

a) Por hidrólisis enzimática

• MICROFILTRACIÓN TANGENCIAL:

a) Obtención de Fosfo Caseína Nativa.

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PROCESOS POSTERIORES A LA OBTENCIÓN DE LAS CASEÍNAS

PURIFICACIÓN

PASTEURIZACIÓN

SECADO

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TTÉÉCNICA DE TRANSFORMACICNICA DE TRANSFORMACIÓÓN DE N DE CASECASEÍÍNA NA ÁÁCIDA EN CASEINATOCIDA EN CASEINATO(Preparaci(Preparacióón de Caseinato de Sodio)n de Caseinato de Sodio)

1 Kilo de Caseína Acida

Adicionar la Caseína a 10 litros de agua a 45/ 48°C

Adicionar el NaOH y agitar hasta que se incorpore.

22 a 40 gramos de NaOH

Diluir 10 veces.

Calentar la mezcla hasta 65 °C, agitando en forma constante.

CONTINUAR…

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TTÉÉCNICA DE TRANSFORMACICNICA DE TRANSFORMACIÓÓN DE N DE CASECASEÍÍNA NA ÁÁCIDA EN CASEINATOCIDA EN CASEINATO(Preparaci(Preparacióón de Caseinato de Sodio)n de Caseinato de Sodio)

--continuacicontinuacióónn--

Adicionar el Cloruro de Calcio agitando hasta que se incorpore

totalmente.

Adicionar la mezcla (Caseinato de Sodio) a la leche y pasteurizar.

30 a 40 gramos de CaCl2 por cada Kilo de

Caseína empleada

Continuar proceso de fabricación normal.

CONTINUAR…

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C A S E I N A T O S

Se obtienen a partir de las caseínas isoeléctricas, láctica óácido mineral. Son insolubles.

Pueden disolverse en el agua con ayuda de productos alcalinos: Hidróxidos, Carbonatos, Fosfatos, Citratos de: Na+ K+ Ca2+ Mg2+ NH4

+

La solución se calienta a 70 – 80°C, logrando una total solubilización durante 30 – 40 minutos.

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CASEÍNA AL CUAJO

Esta técnica deriva de la fabricación de Quesos de Pasta Cocida. Consiste en coagular a 35°C la leche desnatada, añadiendo 20 ml. de cuajo (Fuerza 1/10,000) por cada 100 litros de leche.

El coágulo se corta y se calienta a 60°C durante 30 minutos.

Los procesos siguientes son:

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SEPARACIÓN DEL LACTOSUERO

PURIFICACIÓN

PASTEURIZACIÓN ( 75-80°c)

SECADO, se efectúa con aire a 100 – 200°C

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COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA QUÍMICA

DE LAS CASEÍNAS

Se presentan en micelas, partículas esféricas de unos 30 – 300 nanómetros de diámetro y se encuentran en suspensión en la fase acuosa de la leche, sus solutos son la lactosa y las sales minerales.

Se clasifican en el siguiente cuadro

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8.092TOTAL CASEÍNAS

4Y

0.5CITRATO11K

4.3FOSFATO INORGÁNICO

33ß

0.2MAGNESIO11αS2

2.9CALCIO33αS1

COMPONENTES SALINOS CASEÍNAS

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BIOQUÍMICA DE LA COAGULACIÓNLa coagulación de la leche por el cuajo es consecutiva a una reacción proteolítica limitada, donde la caseína constituye el sustrato.

La reacción se presenta de la manera siguiente:

fosfocaseinato de Ca(Soluble)

fosfoparacaseinato de Ca(Insoluble: Cuajada)

+ proteasa(Insoluble)

+ cuajo

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APLICACIÓN DE LA CASEÍNA

EN LA QUESERÍA

Químicamente, la Caseína al Cuajo es un FOSFOPARACASEINATO DE CALCIO, insoluble.

Para su empleo en quesos análogos, se requiere transformarla en FOSFOPARACASEINATO DE SODIO, por un intercambio iónico.

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INTERCAMBIO IÓNICO

Ca

CaCa

Ca Ca

Ca

H2O , °C , Na+ SAL EMULSIFICANTE

TRATAMIENTO MECÁNICO

Insoluble

Paracaseinato de Calcio

NaNa

Na

Na

Na Na

NaNa

Balance de Agua

Na

• EFECTO DE LAS SALES FUNDENTES

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CONCENTRACIÓN DE LAS PROTEÍNAS

DE LA LECHELa ultrafiltración permite concentrar las caseínas y las proteínas solubles de la leche, hasta un factor de concentración de 6 a 7.

Practicando una diafiltración, se obtiene una mayor pureza para eliminación de Lactosa y Sales Minerales. La técnica permite una concentración selectiva de las proteínas de la leche descremada.

El concentrado obtenido es secado por aspersión.

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MPC ( MILK PROTEIN CONCENTRATE)Se conocen como MPC 40 – MPC 42 – MPC 56 – MPC 70-85 y otros, según el grado de concentración de proteínas.

En estos productos, sólo es coagulable la Caseína, es decir, el 80 % del contenido de proteínas.

Ejemplo:

MPC 42 = 42 % PROTEÍNA TOTAL

33.60 % PROTEÍNA COAGULABLE

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CONCENTRADOS DE PROTEÍNAS DE SUEROSe obtienen por:

Ultrafiltración del Lactosuero

Separación por Intercambio Iónico

Diafiltración

Nanofiltración

Los concentrados se conocen como: WPC ( Whey ProteinConcentrate), con contenidos variables de proteínas: WPC 34 – WPC 80 y otros.

Son PROTEÍNAS SOLUBLES, por lo tanto,

NO COAGULABLES.

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HIDROCOLOIDESHIDROCOLOIDESESPESAR ESPESAR –– GELIFICAR GELIFICAR –– ESTABILIZARESTABILIZAR

Entre los ingredientes pulverizantes utilizados en la Entre los ingredientes pulverizantes utilizados en la preparacipreparacióón de productos ln de productos láácteos, los Agentes de Textura ( cteos, los Agentes de Textura ( Espesantes, Gelificantes Espesantes, Gelificantes óó Estabilizantes ) son macro Estabilizantes ) son macro molmolééculas encargadas de modificar los aspectos fculas encargadas de modificar los aspectos fíísicos del sicos del producto.producto.

1. ESPESAR.- Cambiar la viscosidad del medio.

Por la sola presencia de las macromoléculas en el medio, se detiene la movilidad, que puede ser acentuada cuando existen interacciones. Esto se traduce por un aumento de la viscosidad.

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2.2. GELIFICARGELIFICAR..-- Fijar el medio y conferirle una forma fFijar el medio y conferirle una forma fíísica.sica.

El El gelgel ssóólo puede ser formado por interaccilo puede ser formado por interaccióón de n de macromolmacromolééculas capaces de asociarse para crear una cortina culas capaces de asociarse para crear una cortina tridimensional. Esta estructuracitridimensional. Esta estructuracióón se puede hacer con las n se puede hacer con las macromolmacromolééculas de la misma naturaleza o de naturaleza culas de la misma naturaleza o de naturaleza diferente. Se habla en este caso de diferente. Se habla en este caso de ““SINERGIASINERGIA””..

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3.3. ESTABILIZARESTABILIZAR..-- Mantener en suspensiMantener en suspensióón los elementos n los elementos que tengan tendencia natural a separarse.que tengan tendencia natural a separarse.Esto puede ser obtenido:Esto puede ser obtenido:

Por aumento de la viscosidad cuando esto es compatible Por aumento de la viscosidad cuando esto es compatible con el perfil del producto terminado.con el perfil del producto terminado.Por creaciPor creacióón de una cortina tridimensional que retiene n de una cortina tridimensional que retiene las partlas partíículas.culas.

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Los Agentes de Textura son Hidrocoloides de Los Agentes de Textura son Hidrocoloides de naturaleza naturaleza polisacpolisacááridarida: :

Almidones, Almidones, GuarsGuars, ,

CarubesCarubes, , AlginatosAlginatos, ,

CarragenanosCarragenanos, , AgarAgar--AgarAgar, , XantanoXantano, , Pectinas, Pectinas,

etc.etc.

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La mayor parte entre ellos y muy particularmente los polisacáridos, se presentan bajo la forma de un polvo, en el cual, cada grano es en realidad una pelota de macromoléculas enredadas. Para que ellos puedan dar todo su efecto de estructuración, es necesario que en un estado de fabricación, las macromoléculas se encuentren individualizadas en el medio, para poder enseguida asociarse y provocar así las texturación del producto. Es entonces importante que su aplicación sea correctamente efectuada.

La aportación de estos auxiliares de fabricación, estructuran la reología del producto terminado.


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QUESOS EXTENDIDOS Y QUESOS ANÁLOGOS

1. En los QUESOS EXTENDIDOS se extiende la proteína coagulable en relación a la propia de la leche natural.

Formulación: Leche natural más proteínas lácteas de extensores.

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2. Los QUESOS ANÁLOGOS no se formulan con leche natural. Exclusivamente se formulan con Ingredientes Lácteos.

Ingredientes Lácteos con base en la Caseína Renina. Se adicionan grasas comestibles y aditivos proteicos no coagulables y aditivos no lácteos.

Productos químicos y orgánicos, como emulsificantes, estabilizantes, Gomas e Hidrocoloides, Aromáticos, Reguladores de pH y colorantes e Inhibidores Microbianos.

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JUSTIFICACIÓN

Los productos lácteos extendidos y análogos, se justifican

para abaratar costos, diversificar mercados, cubrir

variaciones de producción lechera, por razones climáticas,

geográficas, ó bien, propios ciclos de producción láctea.

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MÉXICO, PAÍS LECHEROPRODUCCIÓN DE LECHE DE VACA

(Según US Dairy Export Council, expresado en millones de toneladas metricas)

8,0CANADÁ10,4AUSTRALIA

8,8ARGENTINA15,0NEW ZEALAND

8,4JÁPÓN23,1BRASIL

22,1CHINA45,5RUSIA-UCRANIA

9,9MÉXICO77,5UNIÓN EUROPEA

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ESQUEMA DE PROCESO DE UN QUESO TIPO ASADERO E X T E N D I D O

INFORMACIÓN.-

Extensión de leche natural del 50 %

Relación Grasa-Proteína es de 1.1

Composición de la leche natural:

82 % de Materia GrasaFUENTE DE GRASA MANTEQUILLA

3.1 %PROTEÍNA3.6 %GRASA1,000 LITROSVOLUMEN

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BALANCE DE MATERIAS

37,0825,4431,931,000(1,030 Kilos)

GRASA DE LA LECHE

KILOS

PROTEÍNA COAGULABLE

80 %KILOS

PROTEÍNA TOTAL

KILOS

VOLUMEN LECHE

NATURAL LITROS

42

1. REQUERIMIENTOS. Extensión 1,000 litros al 50%

14,972 kilos de Caseína Ácida

Cantidad de Extensor a agregar es de

86 % ProteínaCoagulable

Fuente de Extensor: Caseína Ácida

12.876 KilosSe necesita proteína coagulable

-25.440 KilosMenos, proteína coagulable de la propia leche

= 38.316 Kilos PROTEÍNA COAGULABLE = 25.44 X 1.5

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2.BALANCE DE GRASARelación 1.1 (1 Kilo de Proteína / 1.1 Kilo de Grasa

6,179 Kilos de MantequillaSe requieren

Mantequilla 82 % de GrasaFuente de Obtención

5.067 KilosFaltan

37.080 KilosMenos: Grasa disponible de la propia leche

x 1.1 = 42.147 KilosRequerimiento Grasa

38.316 Kilos Total Proteína Coagulable

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PROCESO

•Se transforma la caseína en Caseinato.

•Se pasteuriza.

•Acidificación y cuajado.

•El proceso continúa igual a la leche natural.

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ESQUEMA DE ELABORACIÓN DE UN QUESO ANÁLOGO, TIPO ASADERO

MATERIAS PRIMAS Y FORMULACIÓN

Formulación para 100 kilos de producto terminado.

1.000CLORURO DE SODIO 3.250SUERO DULCE EN POLVO50.000AGUA37.500GRASA3.250ALMIDÓN15.000CASEÍNA RENINA

CANTIDAD EN KILOSMATERIAS

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SABOR QUESO MOZZARELLA

SABOR QUESO CREMA

0.100DIÓXIDO DE TITANIO

0.100SORBATO DE POSTASIO

1.000CITRATO DE SODIO

0.350FOSFATO DISÓDICO

CANTIDAD EN KILOSMATERIAS

ESQUEMA DE ELABORACIÓN DE UN QUESO ANÁLOGO, TIPO ASADERO

CONTINUACIÓN

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PROCESO DEL QUESO ASADERO ANÁLOGO

(sólo como ejemplo)

1. Hidratar la Caseína Renina en el agua disponible, a 50°C

2. Adicionar Aditivos: almidón y Dióxido de Titanio.

3. Incorporación de la Grasa.

4. Incorporar mezcla de Suero en Polvo, Agua, Fosfato Disódico, Citrato de Sodio y Sal común (Cloruro de Sodio).

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5. Fundido o malaxado. Elevar la temperatura hasta 71°C, agitando suavemente toda la mezcla. Lograr la textura agitando finalmente a dicha temperatura.

6. Incorporar inhibidores microbianos y sabores disponibles. Mezclar bien.

7. Moldeado. Llenado de moldes, sin tela.

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R E S U L T AD O S

1. Se obtuvieron 111 kilos de producto.

2. Textura: Similar al Queso Asadero Natural.

3. Control de pH: 5.2

4. Rebanado: Normal

5. Fundido: Excelente.

6. Costo: $ 24.00 por kilo.

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1. Es posible elaborar diferentes productos “Imitación

Lácteos”, Extendidos, análogos. Cremas, Leches,

Yoghurt Formulados con ingredientes derivados de la

leche y otros aditivos no lácteos.

C O N CL U S I O N E S

51

2. Como primer efecto negativo, mencionamos la

inestabilidad del mercado proveedor de insumos. Todos

los “polvos” son de importación. Se cotizan en dólares ó

bien en Euros, según la procedencia. Los productos

están condicionados a situaciones climáticas, escasez ó

abundancia de los propios países exportadores. En este

momento, hay relativa escasez en México de algunos

productos.

C O N CL U S I O N E SC O N CL U S I O N E S

52

3. No se puede comparar, en ningún aspecto, un producto

extendido o análogo con uno NATURAL, de LECHE

LECHE, Leche de México.

Leche producida en el

Estado de Chihuahua.

C O N CL U S I O N E S

Documents

Quesos extendidos y analogos