La maduración del queso implica cambios en las propiedades de la cuajada, acompañados por el desarrollo de sus características típicas.
La glicólisis, lipólisis y proteolisis son reacciones primarias de hidrólisis de los principales componentes de la leche: lactosa, triglicéridos y proteínas, y son en gran parte responsables de los cambios de textura y el sabor clásico del queso.
Posteriormente ocurren numerosas transformaciones de los productos finales de estas reacciones primarias hasta compuestos directamente implicados en el desarrollo del aroma y sabor típico del mismo.
La maduración del queso es un proceso costoso y relativamente largo, de ahí las indudables ventajas económicas que implicaría el control de este proceso mediante la aceleración en el desarrollo de sus características organolépticas. Es un proceso que implica mantener unos importantes inmovilizados, invertir en cámaras de maduración capaces de mantener grandes volúmenes, afrontar los costes de refrigeración y el riesgo de aparición de defectos durante el madurado.
Muchos de los estudios realizados en este sentido se han centrado sobre la proteolisis, al ser éste el proceso fundamental que ocurre en la maduración de la mayoría de los quesos.
Los cambios bioquímicos que se producen durante la maduración deben realizarse de forma acompasada para obtener un queso de la calidad requerida.
A pesar de ser un objetivo muy deseado en la industria alimentaria, la maduración acelerada todavía no ha conseguido resultados satisfactorios para los quesos de mesa. A veces por la pérdida de armonía entre los procesos de proteolisis primaria y secundaria, otras por el elevado costo de los procesos en si mismos.
La proteolisis que ocurre durante la maduración del queso proporciona péptidos de bajo peso molecular y aminoácidos libres que intervienen en el sabor básico del mismo y son precursores de compuestos volátiles. Si bien es cierto que la conversión de amoniácidos en compuestos responsables del aroma es fundamental para el desarrollo de las carcterísticas típicas del queso y es en definitiva su factor limitante, el aumento en la concentración de estos precursores incide indirectamente en el resultado final. Por ello, los procedimientos basados en el aumento de la proteolis están en definitiva encaminados a acelerar la formación del aroma y sabor del queso mediante el aumento en el contendio de aminoácidos libres.
La forma en que estos procedimientos afectan a las reacciones finales de formación de volátiles a partir de aminoácidos, es un tema de investigación sobre el que existen pocos datos todavía.
Los métodos para acelerar la maduración del queso han sido motivo de atención y revisión periódica (El Soda y pandian, 1991; Fox et al., 1996; Izco. Torre y Barcina, 1999; Manning, Ridout y Price, 1984).
Quesos varios 4La elevación de la temperatura de maduración, la inclusión de enzimas exógenas, la utilización de fermentos con modificaciones químicas, físicas o genéticas, y el uso de cultivos adjuntos o de homogeneizados de queso han sido tradicionalmente los métodos sometidos a estudio y ensayo. Los procedimientos descritos hasta el momento para acelerar la proteolisis del queso son revisados a continuación y se incluye también la alta presión.
Elevación de la temperatura
El incremento de la temperatura de maduración es un método efectivo, sin dificultades técnicas, que no supone elevados costos ni barreras legales. No obstante, su aplicación, además de aumentar el riesgo de crecimiento de microorganismos alterantes, sólo es factible en ciertas variedades de queso (Folkertsma, Fox y McSweenley, 1996).
Es de destacar además el hecho de que debido a su acción inespecífica puede dar lugar a la aparición de alteraciones.
Adición de enzimas
La adición de enzimas ha sido el método más estudiado para acelerar la proteolisis del queso (Ezzat, 1990; Fernández García. López Fandiño y Alonso, 1994; Fernádez García, Olano, Cabezudo, Martín Alvarez y Ramos, 1993; Kosikowski y Iwasaki, 1974).
Pero su aplicación no parece ser comercialmente viable al conllevar una serie de desventajas como son: barreras legales en diferentes paises, falta de control sobre su actuación durante la maduración del queso, y dificultad de una distribución uniforme en la cuajada. La encapsulación de las enzimas permite solventar este último problema hasta la fecha la eficiencia del proceso es baja y los costos elevados (Lariviere, El Sode, Soucy,Trépanier, Paquin y Vuillemard, 1991; Pico, Gaya,
Medina y Núñez, 1995; Picon, Gaya, Medina, Núñez, 1997; Picon, Serrano, Gaya, Medina y Núñez, 1996).
Existen numerosos trabajos en los que se ha estudiado la adición de combinaciones de enzimas con distinta especificidad. En queso tipo Manchego la adición de FlavourAge (mezcla de proteinasas, peptidasas y lipasas de Aspergillus oryzae) acortó la maduración sin alterar las características sensoriales del producto (Jin, Harper y Farkas, 1996). En Manchego se han utilizado preparados enzimáticos con actividad lipolítica, con buenos resultados organolépticos (Fernández García et al., 1993).
Pastas de Queso («Cheese slurries»)
Este método fue desarrollado inicialmente como un método de estudiar en el laboratorio los fenómenos de maduración de una forma acelerada. Las pastas de queso son papillas con un contenido aproximado en sólidos totales del 40%, en las que se desarrolla un completo aroma y sabor después de ser incubadas a 30 ° – 35 ° C durante 4-5 días (Thakar y Upadhyay, 1992). Estas pastas así maduradas pueden ser añadidas en el proceso de elaboración del queso tanto a la leche como a la cuajada para acelerar la maduración (Ammar El Tahra, El Shazly, Nasr, El Saadany y El Tahra, 1994). La incorporación de proteinasas, lipasas y oligoelementos a las pastas mejora su efectividad. El principal inconveniente de la utilización de las pastas de queso es el alto riesgo de contaminaciones microbiananas.
Este método ha derivado en una tecnología explotada comercialmente que produce los quesos modificados enzimáticamente, que son utilizados como base para hacer productos con sabor a queso (Kilcawley, Wilkinson y Fox, 1998).
Adición de adjuntos
La adición de adjuntos, especialmente lactobacilos de elevada actividad peptidásica, para acelerar el desarrollo del aroma y sabor del queso tiene un gran interés potencial. En este sentido se ha descrito cómoel empleo de cepas seleccionadas de lactobacilos mesófilos aumenta la concentración de aminoácidos precursores del aroma, mejorando las características sensoriales del queso (McSweeney, Wash, Fox, Cogan, Drinan y Castelo, 1994). No obstante aún son necesarios más estudios con el fin de seleccionar aquellas cepas que aporten las características óptimas deseadas.
Adición de aminoácidos
Al intervenir los aminoácidos en el sabor básico del queso y ser precursores de otros compuestos responsables del aroma, se ha abordado la aceleración de la maduración del queso mediante la adición directa de los mismos. No obstante, Wallace y Fox (1997) observaron que la adición de un contenido muy alto de aminoácidos a la cuajada de queso Cheddar no intensificaba el aroma, poniendo de relieve el importante papel que juegan las posteriores reacciones de conversión de estos aminoácidos. Por otra parte, a escala industrial esta práctica no es económicamente rentable.
Selección / modificación de cultivos iniciadores
Los métodos basados en la selección y/o modificación de microorganismos ofrecen numerosas posibilidades.
Quesos AlmacenamientoDentro del grupo de microorganismos modificados se incluye tanto a los que han sido sometidos a tratamientos físicos o químicos para alterar algunas de sus funciones celulares (atenuados) como a aquellos otros modificados genéticamente con el fin de incrementar o disminuir algunas de sus actividades enzimáticas.
El empleo de métodos físico-químicos como tratamiento de lisozima, altas presiones, choques térmicos (de frio o calor), permeabilización de membranas o pulsos eléctricos, tiene por finalidad provocar la lisis de una masa celular añadida como adjunto que no provoca problemas de sobreacidificación, al haberse reducido la capacidad acidificante como consecuencia de los tratamientos aplicados.
Dentro de los microorganismos modificados genéticamente el empleo como adjuntos de mutantes deficientes en actividad lactasa (Lac-), permite aumentar el número de células viables presentes en la matriz del queso y con ello acelerar la maduración (Rodríguez, Requena, Goudedranche, Maubois y Juárez, 1996). Se han obtenido buenos resultados en ensayos realizados a escala piloto, aunque el costo de producción de la masa celular que se requiere a escala industrial puede disminuir la rentabilidad de esta alternativa. Actualmente la lisis celular como método de aceleración de la proteolisis y con ello de la maduración del queso, es una de las principales líneas de investigación. En este sentido, los estudios se han centrado tanto en el empleo de cepas con elevada actividad autolítica como cultivos iniciadores o adjuntos, como en el desarrollo de métodos que provoquen la lisis celular. Estos métodos han sido choques térmicos, altas presiones, tratamientos permeabilizantes de membranas y pulsos eléctrico, que ya han citado anteriormente.
No obstante, hoy en día los estudios se dirigen a provocar lisis celular por otros procedimientos como termoinducción (El Soda, Madkor y Tong, 1999; Meijer, Dobbelaar y Hugenholtz,1998), inducción de fagos (Kawabata et al.,1997), clonaje de genes líticos (de Ruyter, Kuipers, Meijer y de Vos, 1997) y empleo de bacteriocinas (Garde, Gaya, Medina y Núñez, 1997; Oumer, Garde, Medina y Núñez,1999).
Alta Presión Hidrostática
La tecnología de tratamiento de alimentos mediante alta presión isostática es una de las más prometedoras de entre las llamadas tecnologías emergentes. La mayoría de desarrollos de aplicaciones existentes se han orientado hacia la conservación de alimentos, pero el potencial para transformar productos no es menos importante.
Un tratamiento prolongado del queso a 50 MPa causa una aceleración de la proteolisis durante el tiempo de mantenimiento de la presión, volviendo al ritmo normal cuando se libera la presión. La efectividad de este tratamiento es mayor cuanto menor es el tiempo de maduración previo al tratamiento por alta presión. Un tratamiento corto e intenso (400 MPa durante 5 min) produce un incremento permanente en el ritmo de proteolisis.
La intensidad del tratamiento de 400 MPa causa una inactivación parcial del cuajo residual, interfiriendo en la proteolisis primaria. La hidrolisis de la aScaseina es menor a causa de esta inactivación. El resultado es una mayor proporción de péptidos hidrófobos.
El tratamiento de 400 MPa reduce en unos 3 órdenes de magnitud los recuentos de bacterias lácticas correspondientes al fermento. El aumento de la actividad peptidolítica en estos quesos se debió a un aumento en la actividad de las peptidasas provenientes del citoplasma de las bacterias lácticas tras su lisis o gracias a la mayor permeabilidad de la membrana favorecida por la presión.
La aceleración de la proteolisis se ve favorecida por el mayor pH y mayor actividad de agua de los quesos tratados por alta presión.
Al tratar el queso mediante alta presión se provoca un cambio en su microestructura que tiene reflejo en los cambios de textura, y en menor medida de color, que se producen. Los quesos se convierten en menos quebradizos y su color en menos luminoso y más intenso (con un mayor valor de Chroma). La microestructura se convierte en más compacta, con una red proteica más regular y continua.
Adaptación libre de Mundo Lácteo y Cárnico a partir de la siguiente fuente: Jordi Saldo Periago. Cambios en la Características de un Queso de Leche de Cabra Sometido a Alta Presión Hidrostática. Aceleración de la Maduración. Memoria Doctoral. Universitat Autònoma de Barcelona. España. 2002