SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 36
Descargar para leer sin conexión
TIPOS DE CUAJOS Y SUS
               CARACTERÍSTICAS

          MERTXE DE RENOBALES SCHEIFLER

         Dpto. de Bioquímica y Biología Molecular
Grupo de Investigación "Calidad de Alimentos Fermentados"
         Univ. País Vasco / Euskal Herriko Unib.
                      Vitoria-Gasteiz

       IV JORNADAS DE QUESOS DE CANARIAS
                      La Palma
             23 - 25 de octubre de 2007
TIPOS DE CUAJOS Y SUS
                CARACTERÍSTICAS

¿Qué es el cuajo?
  en qué consiste
  cómo cuaja la leche
  características enzimáticas del cuajo


Tipos de cuajos y su composición
  cuajo   animal
  cuajo   vegetal
  cuajo   microbiano
  cuajo   genético


El cuajo durante la maduración del queso
¿QUÉ ES EL CUAJO?

'algo' (líquido, polvo) que coagula la leche

  mezcla, más o menos compleja, de enzimas
   • enzimas: proteínas que funcionan como ‘catalizadores’ de las
     reacciones químicas en los seres vivos.

  origen de estos enzimas:
   • cuajos animales: enzimas digestivas del 4º estómago del rumiante
   • cuajos vegetales: enzimas de las flores (cardo), o del látex
      (higuera)
   • cuajos microbianos: enzimas de los microorganismos
¿QUÉ ES EL CUAJO? (cont.)
tipos de enzimas que hay en el cuajo:

  en todos los cuajos: proteasas que degradan proteínas.
   • distintos tipos de proteasas, en distintas proporciones
       – Quimosina, Pepsina, Cardosinas....

   proteínas grandes   proteínas pequeñas        aminoácidos
   textura y sabor (amargor)

  % de Q y de P: depende de la edad del animal

                  aminoácidos




             modelo de proteína
¿QUÉ ES EL CUAJO? (cont.)

(tipos de enzimas, cont.)

 en algunos cuajos: lipasas que degradan grasas.
      distintos tipos de lipasas
             lipasa pregástrica, esterasas,...

      grasas     ácidos grasos libres
                sabor: picante, jabonoso, rancio



        modelo de grasa
                                     ácidos grasos
        (triglicérido)
¿QUÉ ES EL CUAJO? (cont.)

¿cómo cuaja la leche?
   proteínas de la leche: caseínas: αs1, αs2, β, κ
¿QUÉ ES EL CUAJO? (cont.)
coagulación de la leche: 2 etapas
  1ª etapa:
              proteolisis de la κ-caseína por la quimosina


                    QUIMOSINA



  2ª etapa
              agregación de las micelas ⇒ cuajada
¿QUÉ ES EL CUAJO? (cont.)

características de las proteasas de un cuajo
  hidrólisis de la κ-caseína entre los aa 105 (phe) y 106 (met)
  baja hidrólisis de las demás caseínas y proteínas de la cuajada
  actividad a pH ácido: entre 5 y 6
  baja estabilidad a > 35ºC


actividad de algunos cuajos comerciales a diferentes pHs

                                  cada línea corresponde a distintos
                                  cuajos bovinos de Ch Hansen

                                  al ↓ pH, la actividad ↑↑ mucho
                                      - pH óptimo de la quimosina: 5.4
                                          a ≅ 42ºC.
¿QUÉ ES EL CUAJO? (cont.)

actividad de diferentes cuajos comerciales a varias T

  cada línea corresponde a distintos cuajos bovinos de Ch. Hansen




  a T de cuajado (≅ 30ºC): todos tienen la misma actividad
  al ↑ T (cocción), unos pierden actividad antes que otros
    • ⇒ influencia en la maduración
¿QUÉ ES EL CUAJO? (cont.)

condiciones de cuajado:
  según el tipo de queso
   • desde 18ºC hasta 40ºC: en general alrededor de 25ºC - 30ºC
   • pH: entre 6.5 y 6.3
   • tiempo: entre 30 y 45 minutos (para cortar la cuajada)

  cantidad de cuajo:
   • según el tiempo de cuajado


cocción de la cuajada
  la mayoría de quesos entre 35 y 55ºC
  desestabiliza las proteasas del cuajo
CUAJO ANIMAL

procedente del 4º estómago de los rumiantes
  terneros, corderos, cabritos
  predominan las proteasas
    • digestión de las proteínas
    • las principales: quimosina y pepsina
         – animal recién nacido: quimosina
             ↓ al crecer el animal
         – animal adulto: pepsina
    • otras menos importantes
  lipasas
    • digestión de la grasa de la leche
    • lipasa pregástrica
         – producida por la glándula sublingual
         – animales lactantes únicamente
    • esterasas
CUAJO ANIMAL (cont.)

                                 comerciales
cuajos animales
                                 artesanales

cuajos comerciales
  bovinos: la inmensa mayoría
   • líquidos o en polvo
   • preparaciones con distintas proporciones de Q y P
  ovinos: muy pocos
   • líquidos
  caprinos?
CUAJO ANIMAL (cont.)

ventajas de los cuajos comerciales
  fuerza coagulante estandarizada de lote a lote
   • unidades de fuerza conocidas
   • coagulación uniforme
  composición de quimosina y pepsina conocida
  actividad proteolítica general: baja
  no requiere esfuerzo de preparación
  calidad microbiológica controlada

  la gran mayoría sólo contienen proteasas
  no contienen lipasa pregástrica
    • los líquidos pueden contener esterasa
    • sólo el cuajo Biostar (en pasta, de cordero) contiene lipasa
      pregástrica
CUAJO ANIMAL (cont.)
algunos cuajos comerciales:
  bovinos
   • > 95% quimosina
   • 80% quimosina y 20% pepsina             formulaciones
   • 60% quimosina y 40% pepsina             líquidas o en polvo
   • 20% quimosina y 80% pepsina

  de cordero - líquidos
   • 75 - 80% quimosina y 25 - 20% pepsina
   • presencia de esterasas (cantidad variable)
   • no contienen lipasa pregástrica
  cuajo de cordero en pasta Biostar
   • contiene lipasa pregástrica

  de cabrito?
CUAJO ANIMAL (cont.)
cuajos artesanales
  preparados por los mismos queseros
   • recetas diferentes según localidades
       – en pasta
       – extractos líquidos
       – cuajar seco (tal cual)
  procedimientos laboriosos y largos
  contaminación microbiológica de los cuajares
  fuerza coagulante sin estandarizar de lote a lote
   • prueba y error los primeros días con cada lote
  composición enzimática desconocida
   • % quimosina y % pepsina?
   • presencia de lipasa pregástrica?
   • otras actividades enzimáticas?
  variación de la composición enzimática durante la conservación
   • pérdida de actividad lipasa pregástrica
Zonas de utilización del cuajo artesano animal


      Italia : Pecorino Romano,     Grecia
      Fiore Sardo, Pecorino Sardo
                                    Feta, Kefalotyri
España:
Idiazabal,
Cabrales,
Palmero,
Majorero
                                                  Egipto
                                                  Ras




  Argelia: Takammart (cabra)
CUAJO VEGETAL
plantas cuajaleches: conocidas desde la antigüedad
  mundo greco-romano
   • la Iliada: 'la leche cuaja en fermento de higuera'
  actualmente:
   • cardo (Cynara cardunculus)
   • alcachofa (C. scolymus)
   • cardo mariano (Silybum marianum)
   • cardo estrellado (Centaurea
             calcitrapa)
   • planta lechetrezna
             (Euphorbia serrata)
   • piña, papaya
   • diente de león
   • ortiga (Urtica gracilis)
   • Calotropis procera
   • etc....
CUAJO VEGETAL (cont.)

utilización:
   países de la cuenca Mediterránea
    • España, Portugal, Grecia
    • Norte de África
   Africa occidental                        quesos artesanos
   Oriente medio
   India, Afghanistán

   países occidentales ⇒ quesos vegetarianos (artesanos, industriales)


cuajo artesano
   cultivo de las plantas
   recolección de flores de plantas silvestres
   adquisición local de flores secas
   no disponible comercialmente
CUAJO VEGETAL (cont.)

composición de los extractos de flores de Cynara spp.
  diversas proteasas:
   • ciprosinas 1, 2 y 3
   • cardosinas A y B
   • otras proteasas
       – actividad coagulante (κ-caseína)
       – acitividad proteolítica alta
  no se ha descrito la presencia de lipasas o esterasas
  composición variable; depende de:
   • especie, condiciones agronómicas, climáticas
fuerza coagulante muy variable:
  preparaciones artesanales sin estandarizar
   • especie utilizada, mezcla de especies
   • condiciones agronómicas, climatológicas
   • proceso de extracción
CUAJO MICROBIANO

mezcla, más o menos compleja, de proteasas microbianas
  obtenidas por fermentación y posterior purificación
  microorganismos autorizados para uso alimentario:
   • Rhizomucor miehei, Cryphonectria parasitica, Aspergillus oryzae
  hidrólisis de la κ-caseína ⇒ coagulación de la leche
  hidrólisis de las otras caseínas
   • puede ser bastante amplia
  enzimas termoestables
   • algunas están desestabilizadas
  todos son comerciales


quesos con cuajo microbiano 'Halal' y 'Kosher'
  quesos 'vegetarianos'
CUAJO MICROBIANO (cont.)

productos comerciales
  en formulaciones líquidas o en polvo
  fuerza coagulante estandarizada y conocida
   • exclusivamente proteasas
  Hannilase® de Christian Hansen (http://www.dsm.com/en_US/html/dfs/dairy-products-
  enzymes.htm)

  Renilase® de Ch. Hansen
  Fromase® de DSM (http://www.dsm.com/en_US/html/dfs/dairy-products-enzymes.htm)
  Marzyme® de Rhodia


lipasas comerciales (microbianas) para elaboración de
quesos
  se venden por separado
  diferentes tipos de lipasas
CUAJO GENÉTICO

gen que codifica la quimosina bovina
  insertado en
    • Aspergillus niger var. awamori (Chy-Max® de Ch. Hansen)
    • Kluyveromyces lactis (Maxyren® de DSM)
  quimosina producida por fermentación
    • muy purificada
    • no se detectan otras actividades enzimáticas
  idéntica a la quimosina bovina
    • misma secuencia de aminoácidos
    • mismas características enzimáticas
  cumple especificaciones de organismos internacionales
  certificado 'Kosher' y 'Halal'
  quesos 'vegetarianos'
  formulaciones líquidas y en polvo
CUAJO GENÉTICO (cont).
quesos elaborados con cuajo genético
  Cheddar                          Camembert
  Manchego                         Grana Padano
  Emmental                         Montasio
  Edam                             Parmigiano Reggiano
  Feta                             St. Paulin
  Gouda                            Tilsit
  Mozzarela                        Asiago
  Brie                              Creszenza

  características sensoriales indistinguibles de las de quesos
  elaborados con cuajo bovino (80% quimosina)


gen que codifica la Cardosina A
  todavía no disponible comercialmente
EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS
                QUESOS
principales procesos bioquímicos durante la maduración en
los que interviene el cuajo

  proteolisis: degradación de las proteínas de la cuajada

   proteínas               péptidos                * péptidos pequeños
   grandes                 intermedios             *aminoácidos libres


  lipolisis: degradación de las grasas                  compuestos
                                                        *compuestos
                                                        volátiles
   triglicéridos           *ácidos grasos libres



* estos compuestos tienen importancia sensorial
EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS
          QUESOS - PROTEOLISIS


aprox. 10% de las proteasas del cuajo quedan retenidas
en la cuajada
  aumenta con:
   • leche pasterizada
   • pH bajo al añadir el cuajo
   • pH bajo al desuerar
   • cantidad de cuajo utilizado: importancia de la estandarización
       – evitar añadir mucho cuajo para ↓ tiempo de cuajado
   • tipo de cuajo:
       – microbiano > vegetal > animal
EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS
     QUESOS - PROTEOLISIS (cont.)
otras proteasas presentes durante la maduración
  plasmina de la leche
  del cultivo iniciador
  de los microorganismos de la leche (leche cruda)
  de otros microorganismos que se desarrollan en el queso
  especificidades diferentes: producen diferentes péptidos
   •     texturas y sabores diferentes


contribución de las proteasas a las características
sensoriales
  proteínas: textura
   • textura blanda: proteolisis extensa
  péptidos intermedios, pequeños: algunos son amargos
  aminoácidos: precursores de compuestos volátiles
   • aromas
EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS
       QUESOS - PROTEOLISIS (cont.)

comparación con cuajos bovinos comerciales
  cuajos animales artesanales de cordero o cabrito
   • a igualdad de fuerza coagulante :
       – en general, no hay diferencias significativas en los parámetros
          de la proteolisis
            » composición (pH, % ES, % proteína, % grasa...)
            » caseínas (electroforesis)
            » péptidos (fracción soluble a pH 4.6)
   • si la fuerza coagulante, o la composición de Q y P es diferente
     diferencias en proteolisis
  diferencias sensoriales en el queso (veremos más adelante)
   • si el artesanal tiene lipasa pregástrica: sí
diferencias entre cuajo de cordero y de cabrito?
EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS
      QUESOS - PROTEOLISIS (cont.)
diferencias entre cuajos comerciales bovinos y cuajos
vegetales y microbianos
  a igualdad de fuerza coagulante :
    • vegetales y microbianos son mucho más proteolíticos
  en general: buenos para quesos de maduraciones cortas
    • texturas más blandas
    • posibilidad de aparición de sabores amargos (β-caseína)
  formulaciones microbianas específicas para quesos de maduraciones
  medias


control del amargor:
  microorganismos que producen exopeptidasas
   • selección del cultivo iniciador y/o adjuntos
  control de la cantidad de cuajo añadida
   • control del pH al añadir el cuajo y al desuerar
EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS
           QUESOS - LIPOLISIS
triglicéridos                            ácidos grasos libres
                      lipasas

     de cadena corta                       de cadena media o larga
butírico, caproico, caprílico, cáprico        mirístico, palmítico, oleico
sabores picantes de quesos                            esteárico
    italianos, Idiazabal
(en exceso: rancidez butírica)                (en exceso: sabores
                                              jabonosos, rancios)




             variedad de compuestos volátiles
EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS
        QUESOS - LIPOLISIS (cont.)
el 'sabor a cuajo' del queso depende de la presencia de
lipasa pregástrica en el cuajo artesanal
  libera ácidos grasos de cadena corta
     diferencias apreciables en características sensoriales



                                                      Idiazabal

                                                    Lipasas
                                                 pregástricas:
                                                 perfil sensorial
                                                 similar al cuajo en
                                                 pasta.
EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS
       QUESOS - LIPOLISIS (cont.)
durante la maduración:
  concentración de Ácidos Grasos Libres ↑↑ al ↑ la cantidad de lipasa




   • quesos de 90 días de maduración
  sabor picante ↑↑ al ↑ la cantidad de lipasa

                                      aroma más complejo:
                                          compuestos volátiles
                                       control de la cantidad de
                                    lipasa pregástrica del cuajo
EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS
        QUESOS - LIPOLISIS (cont.)
cuajos que tienen lipasa pregástrica:
  artesanales de cordero (L) o de cabrito (K)
    • en pasta y algunos líquidos, según las circunstancias
  cantidad variable según métodos de preparación y conservación
  lipasa pregástrica retenida en la cuajada se mantiene activa durante
  la maduración (Idiazabal)
sabores 'picantes' o 'pecorino'
  queso Feta (L y K)
  Pecorino Romano (L)             sabores característicos y
  Fiore Sardo (L)                 tradicionales
  Idiazabal (L)
  Majorero (K)
  Manchego (L)
  Zamorano (L)                    sabores distintos pero
  queso de Murcia Al Vino (L)     interesantes
EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS
        QUESOS - LIPOLISIS (cont.)

pruebas realizadas en Idiazabal

sabor según cantidad de lipasa:
   < 20 unidades / 100 L: difícil de percibir el sabor picante
    20 – 30 unidades / 100 L: quesos suaves
    75 – 125 unidades / 100 L: intensidad intermedia
   más de 200 unidades / 100 L: quesos muy fuertes
   exceso de lipasa    excesivo olor y sabor a butírico, rancidez
    • necesario controlar la cantidad de lipasa del cuajo


resultados comprobados por 15 queserías adscritas a la
DO Idiazabal
CONCLUSIONES

el cuajo tiene una doble función en la
fabricación del queso:
  coagulación de la leche
  desarrollo de las características sensoriales
   • composición enzimática del cuajo


el tipo de cuajo y la cantidad utilizada:
  recuperación de sabores tradicionales
  obtener quesos con sabores y texturas diferentes
   • diversificar los productos de una región
Bioquímica y Biología
                                              Molecular
      Consejo                                 M. Virto, J.C. Ruiz de Gordoa
                                              y M. de Renobales
   Regulador de la
    DO Idiazabal
                                                            Nutrición y
                                                            Bromatología
                                                            M. Albisu y F.J. Pérez
                                                            Elortondo
                        Calidad y Seguridad
                            de Alimentos                    Laboratorio de
 productores                                                Análisis
                            Fermentados
asociados a la                                              Sensorial
     DO

                                                            Tecnología de
                          Neiker                             Alimentos
                 R. Ruiz, N. Mandaluniz, J.
                                                         L.J. Rodríguez Barrón y
                 Arranz
                                                         A.I. Nájera
                  Centro Tecnológico
                  del Gobierno Vasco
Caracteristicas distintos tipos_de_cuajos

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Elaboracion de queso fresco pasteurizado
Elaboracion de queso fresco pasteurizadoElaboracion de queso fresco pasteurizado
Elaboracion de queso fresco pasteurizado
yuricomartinez
 
4 coagulantes en la industria lactea
4 coagulantes en la industria lactea4 coagulantes en la industria lactea
4 coagulantes en la industria lactea
FUSADES
 
Fermentación acética
Fermentación acéticaFermentación acética
Fermentación acética
Rebecka Eguia
 

La actualidad más candente (20)

Quesos extendidos y analogos
Quesos extendidos y analogosQuesos extendidos y analogos
Quesos extendidos y analogos
 
La leche
La lecheLa leche
La leche
 
tecnología agroindustrial de los cereales (maiz)
 tecnología agroindustrial de los cereales (maiz)  tecnología agroindustrial de los cereales (maiz)
tecnología agroindustrial de los cereales (maiz)
 
Fermentación alcohólica
Fermentación alcohólicaFermentación alcohólica
Fermentación alcohólica
 
Analisis de leche
Analisis de lecheAnalisis de leche
Analisis de leche
 
12 control de calidad de la leche
12 control de calidad de la leche12 control de calidad de la leche
12 control de calidad de la leche
 
Enzimas de la leche
Enzimas de la lecheEnzimas de la leche
Enzimas de la leche
 
Informe original de lacteos
Informe original de lacteosInforme original de lacteos
Informe original de lacteos
 
Practica 2 dulce de leche
Practica 2 dulce de lechePractica 2 dulce de leche
Practica 2 dulce de leche
 
Mantequilla figs
Mantequilla figsMantequilla figs
Mantequilla figs
 
Determinación del punto mas frio
Determinación del punto mas frioDeterminación del punto mas frio
Determinación del punto mas frio
 
Defecto de los embutidos(2)
Defecto de los embutidos(2)Defecto de los embutidos(2)
Defecto de los embutidos(2)
 
Manual Tecnología Práctica de Cárnicos
Manual Tecnología Práctica de CárnicosManual Tecnología Práctica de Cárnicos
Manual Tecnología Práctica de Cárnicos
 
Elaboracion de queso fresco pasteurizado
Elaboracion de queso fresco pasteurizadoElaboracion de queso fresco pasteurizado
Elaboracion de queso fresco pasteurizado
 
Practica #1 Pruebas de plataforma en la leche
Practica #1 Pruebas de plataforma en la leche Practica #1 Pruebas de plataforma en la leche
Practica #1 Pruebas de plataforma en la leche
 
4 coagulantes en la industria lactea
4 coagulantes en la industria lactea4 coagulantes en la industria lactea
4 coagulantes en la industria lactea
 
Carnes practica n 3
Carnes practica n 3Carnes practica n 3
Carnes practica n 3
 
Ficha tecnica queso crema
Ficha tecnica queso cremaFicha tecnica queso crema
Ficha tecnica queso crema
 
Modelamiento en la fritura
Modelamiento en la frituraModelamiento en la fritura
Modelamiento en la fritura
 
Fermentación acética
Fermentación acéticaFermentación acética
Fermentación acética
 

Similar a Caracteristicas distintos tipos_de_cuajos

Leches Fermentadas
Leches FermentadasLeches Fermentadas
Leches Fermentadas
TREBLIW
 
De_Elia-Esposito
De_Elia-EspositoDe_Elia-Esposito
De_Elia-Esposito
quintocar
 
Clasificación y elaboración de quesos de pasta madura
Clasificación y elaboración de quesos de pasta maduraClasificación y elaboración de quesos de pasta madura
Clasificación y elaboración de quesos de pasta madura
Jazz Macias
 

Similar a Caracteristicas distintos tipos_de_cuajos (20)

Especial de Quesos
Especial de QuesosEspecial de Quesos
Especial de Quesos
 
Especial de Quesos
Especial de QuesosEspecial de Quesos
Especial de Quesos
 
quesos.y tipos de lácteos para trabajarppt
quesos.y tipos de lácteos para trabajarpptquesos.y tipos de lácteos para trabajarppt
quesos.y tipos de lácteos para trabajarppt
 
Leches Fermentadas
Leches FermentadasLeches Fermentadas
Leches Fermentadas
 
analisis bromatologico del queso
analisis bromatologico del queso analisis bromatologico del queso
analisis bromatologico del queso
 
Clase leche bromatologia y normas covenin venezolana
Clase leche bromatologia y normas covenin venezolanaClase leche bromatologia y normas covenin venezolana
Clase leche bromatologia y normas covenin venezolana
 
Procesos Biotecnológicos en la Fabricación de Quesos (1).pptx
Procesos Biotecnológicos en la Fabricación de Quesos (1).pptxProcesos Biotecnológicos en la Fabricación de Quesos (1).pptx
Procesos Biotecnológicos en la Fabricación de Quesos (1).pptx
 
Yogurtyquesos 130818204055-phpapp02
Yogurtyquesos 130818204055-phpapp02Yogurtyquesos 130818204055-phpapp02
Yogurtyquesos 130818204055-phpapp02
 
Yogurt y quesos
Yogurt y quesosYogurt y quesos
Yogurt y quesos
 
QUESOS.pptx
QUESOS.pptxQUESOS.pptx
QUESOS.pptx
 
De_Elia-Esposito
De_Elia-EspositoDe_Elia-Esposito
De_Elia-Esposito
 
Enzimas de interés indrustrial
Enzimas de interés indrustrialEnzimas de interés indrustrial
Enzimas de interés indrustrial
 
Clasificación y elaboración de quesos de pasta madura
Clasificación y elaboración de quesos de pasta maduraClasificación y elaboración de quesos de pasta madura
Clasificación y elaboración de quesos de pasta madura
 
productos-lacteos.ppt
productos-lacteos.pptproductos-lacteos.ppt
productos-lacteos.ppt
 
Productos lácteos presentacion
Productos lácteos presentacionProductos lácteos presentacion
Productos lácteos presentacion
 
productos-lacteos.ppt
productos-lacteos.pptproductos-lacteos.ppt
productos-lacteos.ppt
 
Productos lacteos
Productos lacteosProductos lacteos
Productos lacteos
 
productos-lacteos.ppt
productos-lacteos.pptproductos-lacteos.ppt
productos-lacteos.ppt
 
productos-lacteos.ppt
productos-lacteos.pptproductos-lacteos.ppt
productos-lacteos.ppt
 
productos-lacteos.ppt
productos-lacteos.pptproductos-lacteos.ppt
productos-lacteos.ppt
 

Caracteristicas distintos tipos_de_cuajos

  • 1. TIPOS DE CUAJOS Y SUS CARACTERÍSTICAS MERTXE DE RENOBALES SCHEIFLER Dpto. de Bioquímica y Biología Molecular Grupo de Investigación "Calidad de Alimentos Fermentados" Univ. País Vasco / Euskal Herriko Unib. Vitoria-Gasteiz IV JORNADAS DE QUESOS DE CANARIAS La Palma 23 - 25 de octubre de 2007
  • 2. TIPOS DE CUAJOS Y SUS CARACTERÍSTICAS ¿Qué es el cuajo? en qué consiste cómo cuaja la leche características enzimáticas del cuajo Tipos de cuajos y su composición cuajo animal cuajo vegetal cuajo microbiano cuajo genético El cuajo durante la maduración del queso
  • 3. ¿QUÉ ES EL CUAJO? 'algo' (líquido, polvo) que coagula la leche mezcla, más o menos compleja, de enzimas • enzimas: proteínas que funcionan como ‘catalizadores’ de las reacciones químicas en los seres vivos. origen de estos enzimas: • cuajos animales: enzimas digestivas del 4º estómago del rumiante • cuajos vegetales: enzimas de las flores (cardo), o del látex (higuera) • cuajos microbianos: enzimas de los microorganismos
  • 4. ¿QUÉ ES EL CUAJO? (cont.) tipos de enzimas que hay en el cuajo: en todos los cuajos: proteasas que degradan proteínas. • distintos tipos de proteasas, en distintas proporciones – Quimosina, Pepsina, Cardosinas.... proteínas grandes proteínas pequeñas aminoácidos textura y sabor (amargor) % de Q y de P: depende de la edad del animal aminoácidos modelo de proteína
  • 5. ¿QUÉ ES EL CUAJO? (cont.) (tipos de enzimas, cont.) en algunos cuajos: lipasas que degradan grasas. distintos tipos de lipasas lipasa pregástrica, esterasas,... grasas ácidos grasos libres sabor: picante, jabonoso, rancio modelo de grasa ácidos grasos (triglicérido)
  • 6. ¿QUÉ ES EL CUAJO? (cont.) ¿cómo cuaja la leche? proteínas de la leche: caseínas: αs1, αs2, β, κ
  • 7. ¿QUÉ ES EL CUAJO? (cont.) coagulación de la leche: 2 etapas 1ª etapa: proteolisis de la κ-caseína por la quimosina QUIMOSINA 2ª etapa agregación de las micelas ⇒ cuajada
  • 8. ¿QUÉ ES EL CUAJO? (cont.) características de las proteasas de un cuajo hidrólisis de la κ-caseína entre los aa 105 (phe) y 106 (met) baja hidrólisis de las demás caseínas y proteínas de la cuajada actividad a pH ácido: entre 5 y 6 baja estabilidad a > 35ºC actividad de algunos cuajos comerciales a diferentes pHs cada línea corresponde a distintos cuajos bovinos de Ch Hansen al ↓ pH, la actividad ↑↑ mucho - pH óptimo de la quimosina: 5.4 a ≅ 42ºC.
  • 9. ¿QUÉ ES EL CUAJO? (cont.) actividad de diferentes cuajos comerciales a varias T cada línea corresponde a distintos cuajos bovinos de Ch. Hansen a T de cuajado (≅ 30ºC): todos tienen la misma actividad al ↑ T (cocción), unos pierden actividad antes que otros • ⇒ influencia en la maduración
  • 10. ¿QUÉ ES EL CUAJO? (cont.) condiciones de cuajado: según el tipo de queso • desde 18ºC hasta 40ºC: en general alrededor de 25ºC - 30ºC • pH: entre 6.5 y 6.3 • tiempo: entre 30 y 45 minutos (para cortar la cuajada) cantidad de cuajo: • según el tiempo de cuajado cocción de la cuajada la mayoría de quesos entre 35 y 55ºC desestabiliza las proteasas del cuajo
  • 11. CUAJO ANIMAL procedente del 4º estómago de los rumiantes terneros, corderos, cabritos predominan las proteasas • digestión de las proteínas • las principales: quimosina y pepsina – animal recién nacido: quimosina ↓ al crecer el animal – animal adulto: pepsina • otras menos importantes lipasas • digestión de la grasa de la leche • lipasa pregástrica – producida por la glándula sublingual – animales lactantes únicamente • esterasas
  • 12. CUAJO ANIMAL (cont.) comerciales cuajos animales artesanales cuajos comerciales bovinos: la inmensa mayoría • líquidos o en polvo • preparaciones con distintas proporciones de Q y P ovinos: muy pocos • líquidos caprinos?
  • 13. CUAJO ANIMAL (cont.) ventajas de los cuajos comerciales fuerza coagulante estandarizada de lote a lote • unidades de fuerza conocidas • coagulación uniforme composición de quimosina y pepsina conocida actividad proteolítica general: baja no requiere esfuerzo de preparación calidad microbiológica controlada la gran mayoría sólo contienen proteasas no contienen lipasa pregástrica • los líquidos pueden contener esterasa • sólo el cuajo Biostar (en pasta, de cordero) contiene lipasa pregástrica
  • 14. CUAJO ANIMAL (cont.) algunos cuajos comerciales: bovinos • > 95% quimosina • 80% quimosina y 20% pepsina formulaciones • 60% quimosina y 40% pepsina líquidas o en polvo • 20% quimosina y 80% pepsina de cordero - líquidos • 75 - 80% quimosina y 25 - 20% pepsina • presencia de esterasas (cantidad variable) • no contienen lipasa pregástrica cuajo de cordero en pasta Biostar • contiene lipasa pregástrica de cabrito?
  • 15. CUAJO ANIMAL (cont.) cuajos artesanales preparados por los mismos queseros • recetas diferentes según localidades – en pasta – extractos líquidos – cuajar seco (tal cual) procedimientos laboriosos y largos contaminación microbiológica de los cuajares fuerza coagulante sin estandarizar de lote a lote • prueba y error los primeros días con cada lote composición enzimática desconocida • % quimosina y % pepsina? • presencia de lipasa pregástrica? • otras actividades enzimáticas? variación de la composición enzimática durante la conservación • pérdida de actividad lipasa pregástrica
  • 16. Zonas de utilización del cuajo artesano animal Italia : Pecorino Romano, Grecia Fiore Sardo, Pecorino Sardo Feta, Kefalotyri España: Idiazabal, Cabrales, Palmero, Majorero Egipto Ras Argelia: Takammart (cabra)
  • 17. CUAJO VEGETAL plantas cuajaleches: conocidas desde la antigüedad mundo greco-romano • la Iliada: 'la leche cuaja en fermento de higuera' actualmente: • cardo (Cynara cardunculus) • alcachofa (C. scolymus) • cardo mariano (Silybum marianum) • cardo estrellado (Centaurea calcitrapa) • planta lechetrezna (Euphorbia serrata) • piña, papaya • diente de león • ortiga (Urtica gracilis) • Calotropis procera • etc....
  • 18. CUAJO VEGETAL (cont.) utilización: países de la cuenca Mediterránea • España, Portugal, Grecia • Norte de África Africa occidental quesos artesanos Oriente medio India, Afghanistán países occidentales ⇒ quesos vegetarianos (artesanos, industriales) cuajo artesano cultivo de las plantas recolección de flores de plantas silvestres adquisición local de flores secas no disponible comercialmente
  • 19. CUAJO VEGETAL (cont.) composición de los extractos de flores de Cynara spp. diversas proteasas: • ciprosinas 1, 2 y 3 • cardosinas A y B • otras proteasas – actividad coagulante (κ-caseína) – acitividad proteolítica alta no se ha descrito la presencia de lipasas o esterasas composición variable; depende de: • especie, condiciones agronómicas, climáticas fuerza coagulante muy variable: preparaciones artesanales sin estandarizar • especie utilizada, mezcla de especies • condiciones agronómicas, climatológicas • proceso de extracción
  • 20. CUAJO MICROBIANO mezcla, más o menos compleja, de proteasas microbianas obtenidas por fermentación y posterior purificación microorganismos autorizados para uso alimentario: • Rhizomucor miehei, Cryphonectria parasitica, Aspergillus oryzae hidrólisis de la κ-caseína ⇒ coagulación de la leche hidrólisis de las otras caseínas • puede ser bastante amplia enzimas termoestables • algunas están desestabilizadas todos son comerciales quesos con cuajo microbiano 'Halal' y 'Kosher' quesos 'vegetarianos'
  • 21. CUAJO MICROBIANO (cont.) productos comerciales en formulaciones líquidas o en polvo fuerza coagulante estandarizada y conocida • exclusivamente proteasas Hannilase® de Christian Hansen (http://www.dsm.com/en_US/html/dfs/dairy-products- enzymes.htm) Renilase® de Ch. Hansen Fromase® de DSM (http://www.dsm.com/en_US/html/dfs/dairy-products-enzymes.htm) Marzyme® de Rhodia lipasas comerciales (microbianas) para elaboración de quesos se venden por separado diferentes tipos de lipasas
  • 22. CUAJO GENÉTICO gen que codifica la quimosina bovina insertado en • Aspergillus niger var. awamori (Chy-Max® de Ch. Hansen) • Kluyveromyces lactis (Maxyren® de DSM) quimosina producida por fermentación • muy purificada • no se detectan otras actividades enzimáticas idéntica a la quimosina bovina • misma secuencia de aminoácidos • mismas características enzimáticas cumple especificaciones de organismos internacionales certificado 'Kosher' y 'Halal' quesos 'vegetarianos' formulaciones líquidas y en polvo
  • 23. CUAJO GENÉTICO (cont). quesos elaborados con cuajo genético Cheddar Camembert Manchego Grana Padano Emmental Montasio Edam Parmigiano Reggiano Feta St. Paulin Gouda Tilsit Mozzarela Asiago Brie Creszenza características sensoriales indistinguibles de las de quesos elaborados con cuajo bovino (80% quimosina) gen que codifica la Cardosina A todavía no disponible comercialmente
  • 24. EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS QUESOS principales procesos bioquímicos durante la maduración en los que interviene el cuajo proteolisis: degradación de las proteínas de la cuajada proteínas péptidos * péptidos pequeños grandes intermedios *aminoácidos libres lipolisis: degradación de las grasas compuestos *compuestos volátiles triglicéridos *ácidos grasos libres * estos compuestos tienen importancia sensorial
  • 25. EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS QUESOS - PROTEOLISIS aprox. 10% de las proteasas del cuajo quedan retenidas en la cuajada aumenta con: • leche pasterizada • pH bajo al añadir el cuajo • pH bajo al desuerar • cantidad de cuajo utilizado: importancia de la estandarización – evitar añadir mucho cuajo para ↓ tiempo de cuajado • tipo de cuajo: – microbiano > vegetal > animal
  • 26. EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS QUESOS - PROTEOLISIS (cont.) otras proteasas presentes durante la maduración plasmina de la leche del cultivo iniciador de los microorganismos de la leche (leche cruda) de otros microorganismos que se desarrollan en el queso especificidades diferentes: producen diferentes péptidos • texturas y sabores diferentes contribución de las proteasas a las características sensoriales proteínas: textura • textura blanda: proteolisis extensa péptidos intermedios, pequeños: algunos son amargos aminoácidos: precursores de compuestos volátiles • aromas
  • 27. EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS QUESOS - PROTEOLISIS (cont.) comparación con cuajos bovinos comerciales cuajos animales artesanales de cordero o cabrito • a igualdad de fuerza coagulante : – en general, no hay diferencias significativas en los parámetros de la proteolisis » composición (pH, % ES, % proteína, % grasa...) » caseínas (electroforesis) » péptidos (fracción soluble a pH 4.6) • si la fuerza coagulante, o la composición de Q y P es diferente diferencias en proteolisis diferencias sensoriales en el queso (veremos más adelante) • si el artesanal tiene lipasa pregástrica: sí diferencias entre cuajo de cordero y de cabrito?
  • 28. EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS QUESOS - PROTEOLISIS (cont.) diferencias entre cuajos comerciales bovinos y cuajos vegetales y microbianos a igualdad de fuerza coagulante : • vegetales y microbianos son mucho más proteolíticos en general: buenos para quesos de maduraciones cortas • texturas más blandas • posibilidad de aparición de sabores amargos (β-caseína) formulaciones microbianas específicas para quesos de maduraciones medias control del amargor: microorganismos que producen exopeptidasas • selección del cultivo iniciador y/o adjuntos control de la cantidad de cuajo añadida • control del pH al añadir el cuajo y al desuerar
  • 29. EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS QUESOS - LIPOLISIS triglicéridos ácidos grasos libres lipasas de cadena corta de cadena media o larga butírico, caproico, caprílico, cáprico mirístico, palmítico, oleico sabores picantes de quesos esteárico italianos, Idiazabal (en exceso: rancidez butírica) (en exceso: sabores jabonosos, rancios) variedad de compuestos volátiles
  • 30. EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS QUESOS - LIPOLISIS (cont.) el 'sabor a cuajo' del queso depende de la presencia de lipasa pregástrica en el cuajo artesanal libera ácidos grasos de cadena corta diferencias apreciables en características sensoriales Idiazabal Lipasas pregástricas: perfil sensorial similar al cuajo en pasta.
  • 31. EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS QUESOS - LIPOLISIS (cont.) durante la maduración: concentración de Ácidos Grasos Libres ↑↑ al ↑ la cantidad de lipasa • quesos de 90 días de maduración sabor picante ↑↑ al ↑ la cantidad de lipasa aroma más complejo: compuestos volátiles control de la cantidad de lipasa pregástrica del cuajo
  • 32. EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS QUESOS - LIPOLISIS (cont.) cuajos que tienen lipasa pregástrica: artesanales de cordero (L) o de cabrito (K) • en pasta y algunos líquidos, según las circunstancias cantidad variable según métodos de preparación y conservación lipasa pregástrica retenida en la cuajada se mantiene activa durante la maduración (Idiazabal) sabores 'picantes' o 'pecorino' queso Feta (L y K) Pecorino Romano (L) sabores característicos y Fiore Sardo (L) tradicionales Idiazabal (L) Majorero (K) Manchego (L) Zamorano (L) sabores distintos pero queso de Murcia Al Vino (L) interesantes
  • 33. EL CUAJO EN LA MADURACIÓN DE LOS QUESOS - LIPOLISIS (cont.) pruebas realizadas en Idiazabal sabor según cantidad de lipasa: < 20 unidades / 100 L: difícil de percibir el sabor picante 20 – 30 unidades / 100 L: quesos suaves 75 – 125 unidades / 100 L: intensidad intermedia más de 200 unidades / 100 L: quesos muy fuertes exceso de lipasa excesivo olor y sabor a butírico, rancidez • necesario controlar la cantidad de lipasa del cuajo resultados comprobados por 15 queserías adscritas a la DO Idiazabal
  • 34. CONCLUSIONES el cuajo tiene una doble función en la fabricación del queso: coagulación de la leche desarrollo de las características sensoriales • composición enzimática del cuajo el tipo de cuajo y la cantidad utilizada: recuperación de sabores tradicionales obtener quesos con sabores y texturas diferentes • diversificar los productos de una región
  • 35. Bioquímica y Biología Molecular Consejo M. Virto, J.C. Ruiz de Gordoa y M. de Renobales Regulador de la DO Idiazabal Nutrición y Bromatología M. Albisu y F.J. Pérez Elortondo Calidad y Seguridad de Alimentos Laboratorio de productores Análisis Fermentados asociados a la Sensorial DO Tecnología de Neiker Alimentos R. Ruiz, N. Mandaluniz, J. L.J. Rodríguez Barrón y Arranz A.I. Nájera Centro Tecnológico del Gobierno Vasco