El queso, el aperitivo más biotecnológico.

Haciendo repaso, la última entrada dedicada a los principales alimentos biotecnológicos que consumimos en nuestro día a a día estaba dedicada al yogurt, el postre más biotecnológico. Para seguir con la dinámica, ahora toca presentar el aperitivo biotecnológico que más adeptos suele tener: el queso. Este alimento lácteo, cuenta con una doble vertiente como alimento biotecnológico pues por una parte está el propio queso y por otro, la cuajada y el requesón, derivados consumidos habitualmente como postre, producidos a partir del propio fermento empleado en la producción del queso, pero obtenidos por medio de un procesamiento claramente diferenciado. Por esta y por muchas otras razones, era de obligado cumplimiento dedicarle una entrada a este aperitivo tan apreciado y que tanto nos puede enseñar sobre la biotecnología alimentaria más clásica y rudimentaria que conocemos hoy en día. Si quieres saber más, ya sabes…sigue leyendo! El queso (del latín, caseus) es una alimento producido por la fermentación de la leche de ciertos mamíferos rumiantes (vaca, oveja, cabra, búfala, camella, etc) y su posterior deshidratación. Según el Real Decreto 1113/2006 se entiende por queso a “producto fresco o maduro, sólido o semisólido, que se obtiene de la leche entera, de la leche total o parcialmente desnatada, de la nata, del suero de mantequilla o mezcla de algunos de estos productos, por la acción del cuajo u otros coagulantes apropiados, seguida del desuerado del coágulo obtenido o cuajada, con hidrólisis previa de la lactosa o sin ella, siempre que la relación entre caseína y las proteínas séricas sea igual o superior a la de la leche“. Su origen se remonta a la época de la domesticación de las ovejas, hacia al 8000 a.C cuando, al igual que el yogurt, se utilizaban los órganos internos de los animales muertos como buenos recipientes conservadores de la leche obtenida del ordeño de los mismos. Hay ciertas leyendas que indican que el descubrimiento del queso surgió a través del uso del estomago de un rumiante como medio de almacenamiento de la leche entre las poblaciones nómadas del desierto, que por presencia de la flora bacteriana naturalmente presente en el estómago de estos animales y las altas temperaturas de la zona, transformaron la leche inicialmente almacenada en el estómago, en cuajada y suero. Para otros autores, el origen se remonta al 5.500 a.C, datado a través de la presencia de vasijas cerámicas con residuos lácteos en la región norcentral de la actual Polonia (UE). Con las llegadas de las primeras civilizaciones (egipcia, griega o romana) la fabricación y consumo del queso se extendió rápidamente, siendo en parte causa del origen de la elevadísima variedad de quesos actuales.

El proceso de elaboración del queso consta de tres etapas fundamentalmente: coagulación, eliminación del suero y maduración. En las diferentes variedades de casos, estas tres etapas de elaboración del queso pueden diferir levemente, aunque el fundamento en cada una de ellas, sea el mismo. El paso anterior a la coagulación es el paso que garantiza la seguridad alimentaria de la leche, esto es, el proceso de pasteurización (puedes leer más sobre este tema en estos enlaces 1, 2); este paso no es necesario para quesos que hechos con leches frescas, requieren de períodos de maduración superiores a un mes, a temperaturas de 4ºC. En otros casos, para evitar la aparición de bacterias formadoras de esporas (ej: Clostridium tyrobutyricum) se suelen añadir conservantes e inhibidores del crecimiento bacteriano, como el nitrato de sodio (NaNO3) o el nitrato de potasio (KNO3). Este paso es fundamental para evitar toxiinfecciones alimentarias como la listeriosis, salmonelosis o campilobacteriosis o intoxicaciones alimentarias como la brucelosis. La coagulación de la caseína de la leche es un proceso fundamental en la elaboración de queso. Esta coagulación puede ser por vía enzimática, térmica y/o bacteriana. La coagulación enzimática es realizada por el cuajo, sustancia presente en el abomaso o estómago verdadero de los mamíferos rumiantes, que contiene básicamente enzimas y coagulantes que actúan sobre la cadena kappa de la caseína, provocando una rotura en el enlace peptídico que une la fenilalanina y la metionina en la posición aminoacídica 105-106 de la cadena peptídica. La enzima más conocida del cuajo es la renina o quimosina, una proteasa obtenida a partir del contenido interno del abomaso de rumiantes que fue purificada y comercializada por primera vez en 1870 por Christian Hansen. También existen proteinasas que catalizan la hidrólisis de la caseína en tejidos vegetales, como es el caso de la proteinasa de la flor del cardo (Cynara cardunculus), la látex de la higuera o de la hierba “cuajadera” (Galium verum). Hoy en día, la quimosina se puede obtener por ingeniería genética por medio de la técnica de ADN recombinante (retrotranscripción del ARNm – inserción en plásmido – clonación – purificación) en especies bacterias y de hongos como E. coli (Quimosina A), Aspergillus niger var. awamori o Kluyveromyces lactis. La primera quimosina recombinante, Quimosina B,  se obtuvo en 1988 a partir de la levadura Kluyveromyces marxianus var. lactis, comercializándose con con el nombre de “Maxiren” por la empresa Gist-Brocades. Esta quimosina así producida y otras, reciben el nombre de quimosinas producidas por fermentación (FPC) y están comercializadas desde 1990 (aunque por lo visto, en la Unión Europea no está autorizada para quesos amparados en denominaciones de origen (D.O.P.) o indicaciones geográficas protegidas (I.G.P)). Estas enzimas, aportan una textura, sabor y rendimientos muy apetecibles (permiten la emulsión de las micelas de caseína en la fase líquida de leche que contiene lactosa disuelta, proteínas de suero de leche y algunos minerales, destacando un aumento en la concentración de calcio) tanto organoléptica como comercialmente, a diferencia de lo que ocurriría si se hidrolizaran otros enlaces de las caseínas. En la coagulación bacteriana, intervienen los cultivos iniciadores resultantes de la mezcla de cultivos en simbiosis, de bacterias del ácido láctico mesófilas (a temperaturas óptimas de 20 a 40ºC) y termófilas (a temperaturas óptimas a partir de 45ºC) de bacterias del ácido láctico (BAL) como Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus helveticus, Streptococcus lactis, Leuconostoc cremoris, Streptococcus diacetylactis, Streptococcus thermophilus. El metabolismo del ácido láctico en el que intervienen estas bacterias genera una bajada del pH que origina una modificación de la estructura de las proteínas de la leche. La aplicación de las dos coagulaciones genera la formación de una matriz que retiene la grasa y otros componentes del queso (gas responsable de los agujeros de algunos quesos producido por Propionibacter shermanii (ej. Emmental), aromas (ácido acético, acetaldehído, acetoína y diacetilo, etc).

Una vez formado el cuajo (aprox. 30 minutos, a más tiempo, más aumento de color en la masa cuajada), se corta y se remueve del lactosuero. En el proceso de cortado, se obtienen gránulos de diferente tamaño con una propensión mayor a la disgregación si se parte de una coagulación ácida (en la mixta o enzimática, se encuentran mucho más “compactados”). Para favorecer la sinérisis total del lactosuero, en algunos casos se emplean métodos térmicos (cocimiento a una temperatura determinada (en función del valor de pH y humedad final deseados; 36ºC para quesos blandos, 40ºC para quesos semiduros, 45ºC – 55ºC para quesos duros) disminuyendo el grado de hidratación de los granos de la cuajada favoreciendo su contracción) y métodos mecánicos (agitación y lavado con dilución previa del lactosuero con agua, ej: Gouda, Edam). La eliminación del lactosuero es diferente según el tipo de queso (existen hasta 1000 variedades); cubas abiertas si se trata de queso con masas granulares, usando telas que envuelven la masa cuajada (más habitual en casos de quesos con agujeros, ej. Gouda) y/o bien estiradas (quesos tipo filata). Parte de esos métodos mecánicos de eliminación del lactosuero, se continúan en el prensado, donde además de la forma final el queso adquirirá la textura propia. El prensado debe ser al principio gradual; una presión inicial grande comprime la capa superficial y puede bloquear la humedad en los huecos del interior del queso. Tras el prensado, llega el principal método de conservación durante la maduración del queso: el salado. Se favorece en esta etapa la salida de suero (efecto osmótico), se potencia el sabor del queso y se hace la consistencia de la masa de queso más suave (por el intercambio de calcio por sodio en la masa de queso cuajada o paracaseinato). El salado puede hacerse en seco (añadiendo la cantidad de sal medida sobre la masa de queso, entre un 6%-7% respecto al volumen del cuajo) o en salmuera (sumergiendo la masa de queso en un baño de sal); el contenido final de sodio en el queso oscila entre el 0,25% en el queso fresco al 5,5% el Gorgonzola siendo los de mayor contenido de sal, los quesos feta y azules.

La etapa final es la maduración del queso. En esta etapa, la masa cuajada es almacenada en cámaras bajo condiciones controladas de humedad y temperatura durante un determinado periodo de tiempo (variable según el tipo de queso) en el que se producen una serie de transformaciones microbiológicos, bioquímicos y de naturaleza física que afectan a los compuestos del queso cuajado, hasta alcanzar las características deseadas finales en el queso. Entre las transformaciones bioquímicas se encuentra:                                                                                                   – la descomposición total de lactosa de la leche de partida: comienza durante la coagulación y el desuerado y se prolonga hasta la desaparición casi completa de la lactosa; el ácido láctico que se produce en la coagulación bacteriana o durante la acidificación (vía fermentación láctica), se neutraliza en el queso mediante componentes tampón presentes también en el cuajo (proteínas y sales principalmente), formando lactosa y lactatos que serán totalmente digeridos por las bacterias del ácido láctico. Se forman ciertos compuestos volátiles (CO2, etanol, diacetilo, etc) o compuestos orgánicos como el acetaldehído, responsables del aroma y sabor característicos de los diferentes quesos.                                                                           – la descomposición de las proteínas: el grado de descomposición de las proteínas afecta la calidad del queso sobre todo, a la consistencia (mayor hidrólisis en caso de quesos frescos, degradación en caso de quesos de consistencia untable, etc) y el sabor (sobre todo en lo referente a la producción de acetaldehído, responsable del sabor picante del queso).                                                                                                   – la descomposición de los lípidos: se produce sobre todo en quesos hechos con leche de cabra y oveja, debido a la presencia de lipasas en el cuajo, responsables del sabor picante y rancioso de los quesos. También suele ser habitual en quesos con presencia de mohos superficiales, algunas variedades españolas (ej. Majorero e Idiazabal) y quesos tipo Filata (ej. Mozarella, Provolone).                                                                     En los quesos con corteza, generalmente los duros o semiduros, se cubren con una emulsión plástica o parafina, o una cubierta de cera. En el caso de los restantes quesos, se suelen utilizar cubiertas de tela o de plástico fino. 

Según el grado de maduración, diferenciamos tres tipos de quesos: frescos (con un contenido en agua superior o igual al 70%-80% que requieren refrigeración para su almacenamiento), madurados (mantenidos en condiciones especiales de humedad y temperatura, se subdividen en tiernos (humedad ambiental alta: 45%-55%), semicurados (humedad ambiental media:35%-45%), curados (humedad ambiental muy baja:13-14%), viejos y añejos, según el grado de maduración alcanzado) y con moho (la maduración se produce fundamentalmente mediante el desarrollo de mohos característicos en su interior). En cualquier caso, el queso resulta un alimento de gran aporte nutricional, destacando su elevado aporte de grasas, proteínas y micronutrientes esenciales como el calcio, magnesio, fósforo o sodio así como la vitamina A y algunas vitaminas del grupo B como la vitamina B12 (cobalamina), vitamina B2 (riboflavina) y vitamina B3 (niacina). Según el contenido en grasa (% masa/masa sobre extracto seco total) se dividen los quesos en: grasos (45%-60%), semigrasos (25%-45%) o desnatados (inferior al 10%). Como aspecto curioso, el compartido por Mario Sánchez del blog Sefifood, donde nos indica que la sensación tan placentera de algunas personas al comer queso (no es mi caso, particularmente) es culpa de la presencia de un péptido derivado de la hidrólisis de la caseína, la casomorfina, debido en parte al parecido entre su estructura química y la propia de las endorfinas que más regulan las sensaciones neuronales de bienestar y placer. 

El requesón (derivado lácteo o queso de suero) se obtiene mediante la fermentación láctica del lactosuero eliminado en la elaboración del cuajoEl lactosuero contiene la mayor parte de la lactosa y aproximadamente el 20% de la proteína en la leche. A éste, se le añaden los cultivos iniciadores de la bacterias del ácido láctico y toda la mezcla, se calienta a 90ºC para que las proteínas presentes precipiten y formen una masa mantecosa, de consistencia blanda y color blanco. El queso de untar, se obtiene aumentando significativamente la cantidad de nata, y por lo tanto de grasa en la composición final del queso. La cuajada (producto lácteo) es el resultado de cuajar o fermentar la leche con el mismo cuajo que el empleado en la coagulación del queso o sustancias ácidas como zumo de limón o vinagre (de alguna manera es más parecido al yogurt),  dejando enfriar luego la mezcla, hasta alcanzar una temperatura de 35º C. 

Y hasta aquí el repaso a uno de los aperitivos más degustados en el mundo. Espero que hayáis aprendido algo más sobre este producto biotecnológico.

¡Nos “leemos” en la próxima entrada!                                                                               TatianaDC

Fuentes

Gil, Á. “Tratado de Nutrición. Tomo II: Composición y calidad nutritiva de los alimentos” Ed. Panamericana (2010)  ;   García Garabay, M. et. al. “Biotecnología alimentaria” Limusa Noriega Editores   ;  Law, B. A. & Mulholland, L. “The influence of biotechnological developments on cheese manufacture” Biotechnology and Genetic Engineering Reviews (1991)                                 http://www.gominolasdepetroleo.com/2015/12/5-cosas-sobre-el-queso-que-quiza-no.html       http://legacy.biotechlearn.org.nz/focus_stories/cheesemaking/the_science_of_cheese http://biotechsystem.ucdavis.edu/pdfs/cheesemaking.pdf  http://www.argenbio.org/doc/tecnologia_para_la_elaboracion_de_queso.pdf http://www.alimentacion.es/es/conoce_lo_que_comes/bloc/queso/default/aspectos-nutricionales/           http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/proteins/enzimascoagul.html   http://theindustrialenzymologist.blogspot.com.es/2008/11/enzimas-del-cuajo-para-la-produccin-de.html                                                                     http://www.gobiernodecanarias.org/agricultura/docs/icca/cursos/caracteristicas_distintos_tipos_de_cuajos.pdf                     http://sites.google.com/site/biotecnologiaalancay/elaboracion-del-queso                         http://bteduc.com/guias_es/72_Fermentacion_lactica_quesos.pdf http://en.wikipedia.org/wiki/Cheese                                         http://es.wikipedia.org/wiki/Cuajo                       http://es.scribd.com/doc/54539429/Quimosina

Anuncios

Responder

Por favor, inicia sesión con uno de estos métodos para publicar tu comentario:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s