UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA...
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
DESARROLLO DEL PROCESO DE ELABORACION DEL QUESO CREMA PARA IMPULSAR LA INDUSTRIALIZACIÓN DE LA LECHE
EN LA PARROQUIA EL CHAUPI-MACHACHI
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA DE ALIMENTOS
YUZAHARA TAHNEE MULKY GALLARDO
DIRECTOR: ING. MANUEL CORONEL
Quito, Septiembre 2012
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2012
Reservados todos los derechos de reproducción
DECLARACIÓN
Yo YUZAHARA TAHNEE MULKY GALLARDO, declaro que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún
grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas
que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad
Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
_________________________
Yuzahara Mulky C.I. 1721153003
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Desarrollo del Proceso de Elaboración del Queso Crema para Impulsar la Industrialización de la Leche en el Sector del Chaupi - Machachi”, que, para aspirar al título de
Ingeniera de Alimentos fue desarrollado por Yuzahara Mulky, bajo mi
dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple
con las condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación
artículos 18 y 25.
___________________
Manuel Coronel
DIRECTOR DELTRABAJO C.I.1710625227
DEDICATORIA
A Dios por ser el pilar fundamental en mi vida, por ser mi compañía todos los días
y por saber guiarme por el camino correcto para poder cumplir con mis objetivos y
anhelos.
A mi Madre, porque creyó en mi y porque me sacó adelante, dándome ejemplos
dignos de superación y entrega, porque en gran parte gracias a ella, hoy veo
alcanzada mi meta, ya que siempre estuvo impulsándome en los momentos más
difíciles de mi carrera, y porque el orgullo que siente por mi, fue lo que me hizo ir
hasta el final. Va por usted, por lo que vale, porque admiro su fortaleza y por lo
que hizo por mí.
A mis hermanos, tíos, primos, abuelos y amigos. Gracias por haber fomentado en
mí el deseo de superación y el anhelo de triunfo en la vida.
Mil palabras no bastarían para agradecerles su apoyo, su comprensión y sus
consejos en los momentos difíciles.
Yuzahara Mulky G.
AGRADECIMIENTOS
Son mucha las personas especiales a las que me gustaría agradecer su amistad,
apoyo, ánimo y compañía en las diferentes etapas de mi vida. Algunos están aquí
conmigo y otros en mis recuerdos y corazón. Sin importar donde están, quiero
darles las gracias por formar parte de mí, por todo lo que me han brindado y por
todas sus bendiciones.
Al culminar mi tesis me gustaría agradecerte a ti Dios por bendecirme para llegar
hasta donde he llegado, porque hiciste realidad este sueño anhelado.
A mis Abuelos, quienes me han heredado el tesoro más valioso que puede dársele
a una nieta, amor. Y que desde el cielo me protegen.
A mi Madre quien sin escatimar esfuerzo alguno ha sacrificado gran parte de su
vida, por mi formación y educación. A quien la ilusión de su existencia ha sido
verme convertida en persona de provecho. A quien nunca podré pagar con las
riquezas mas grandes del mundo.
A mis hermanos quienes me han inundado en la alegría de compartir todos
nuestros sentimientos y proyectos viendo los grandes logros y tropiezos de una
forma amena.
A la UNIVERSIDAD TECNOLOGICA EQUINOCCIAL por darme la oportunidad de
estudiar y ser una profesional.
A mi director de tesis, Ing. Manuel Coronel por su esfuerzo y dedicación, quien con
sus conocimientos, su experiencia, su paciencia y su motivación hizo que pueda
terminar mi trabajo de investigación con éxito.
Yuzahara Mulky G.
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ÍNDICE DE CONTENIDO PÁGINA
RESUMEN .................................................................................................... vii
ABSTRACT .................................................................................................. vii
1. INTRODUCCIÓN .................................................................................... 1
1.1 OBJETIVOS ......................................................................................... 3
1.1.1 OBJETIVO GENERAL ..................................................................... 3
1.1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ........................................................... 3
2. PARTE TEÓRICA ................................................................................... 4
2.1. CANTÓN MEJÍA .................................................................................. 4
2.1.1. HISTORIA ..................................................................................... 4
2.1.2. UBICACIÓN GEOGRÁFICA Y EXTENSIÓN DEL CANTÓN MEJÍA .......................................................................................... 5
2.1.3. EL CHAUPI .................................................................................. 5
2.1.4. SU PRINCIPAL ACTIVIDAD ECONÓMICA ................................. 6
2.2. PRODUCCIÓN LECHERA ............................................................... 6
2.3. LECHE ............................................................................................ 10
2.3.1. PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DE LA LECHE ........... 11
2.3.2. FACTORES QUE INFLUYEN SOBRE LA PRODUCCIÓN PRIMARIA Y LA COMPOSICIÓN DE LA LECHE ...................... 18
2.3.3. ESTRUCTURA DE LA LECHE .................................................. 18
2.3.4. MICROBIOLOGÍA DE LA LECHE .............................................. 19
2.3.5. PROCESOS TÉRMICOS DE LA LECHE .................................. 22
2.3.6. DERIVADOS DE LA LECHE ...................................................... 23
2.4. QUESO ........................................................................................... 24
2.4.1. DEFINICIÓN ................................................................................. 24
2.4.2. CLASIFICACIÓN DE LOS QUESOS ............................................ 25
ii
2.5. QUESO CREMA ............................................................................. 25
2.5.1. DEFINICIÓN ................................................................................. 25
2.5.2. COMPOSICIÓN QUESO CREMA ................................................ 26
2.5.3. PARÁMETROS DEL QUESO CREMA ......................................... 27
2.5.4. PROCESO DE ELABORACIÓN DEL QUESO CREMA ............... 28
3. MATERIALES Y MÉTODOS ................................................................. 38
3.1. CARACTERIZACIÓN DE LA LECHE ............................................. 38
3.1.1. DETERMINACIÓN DE CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS .................................................................. 38
3.1.2. DETERMINACIÓN DE DENSIDAD ........................................... 39
3.1.3. DETERMINACIÓN DE GRASA ................................................. 40
3.1.4. DETERMINACIÓN DE ACIDEZ TITULABLE ............................. 40
3.1.5. DETERMINACIÓN DEL pH ....................................................... 41
3.1.6. DETERMINACIÓN DE CONTENIDOS DE SÓLIDOS TOTALES................................................................................... 42
3.1.7. PRUEBA DE ALCOHOL ............................................................ 42
3.1.8. DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE REDUCCIÓN DE AZUL DE METILENO ................................................................ 42
3.2. PROCESO DE ELABORACIÓN DEL QUESO CREMA ................. 44
3.2.1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELABORACION DEL QUESO CREMA ........................................................................ 45
3.2.2. EVALUACIÓN DEL pH DEL QUESO CREMA ........................... 46
3.2.3. EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTO DEL QUESO CREMA ...... 47
3.3. DISEÑO EXPERIMENTAL ........................................................... 488
3.3.1. FACTORES DE ESTUDIO......................................................... 48
3.3.2. TRATAMIENTOS ....................................................................... 48
3.3.3. ANÁLISIS DE DATOS ............................................................. 499
3.3.4. VARIABLES EVALUADAS......................................................... 50
3.4. ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICO .......................................................... 50
3.5. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO ..................................................... 511
3.6. ANÁLISIS BÁSICO DE COSTOS .................................................. 51
iii
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................. 52
4.1. CARACTERIZACIÓN DE LA LECHE ............................................. 52
4.1.1 DETERMINACIÓN DE CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS .................................................................. 52
4.1.2 DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS FÍSICO - QUÍMICO ..... 52
4.1.3 DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD MICROBIOLÓGICA ........ 53
4.2. EVALUACIÓN DEL pH DEL QUESO CREMA ............................... 54
4.3. EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTO DEL QUESO CREMA ........... 56
4.4. DISEÑO EXPERIMENTAL ............................................................. 58
4.5. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DEL TRATAMIENTO ÓPTIMO ... 644
4.6. ANÁLISIS FÍSICO – QUÍMICO DEL TRATAMIENTO ÓPTIMO ... 655
4.7. ANÁLISIS BÁSICO DE COSTOS ................................................. 666
5. CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES……………………………….68
5.1. CONCLUSIONES ........................................................................... 68
5.2. RECOMENDACIONES ................................................................... 69
BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................... 70
ANEXOS ……………………………………………………………………….73
iv
ÍNDICE DE TABLAS PÁGINA
Tabla 1. Principales características Físico – químicas de la leche
Tabla 2. Composición de la leche de vaca
Tabla 3. Lípidos de la leche
Tabla 4. Proteínas de la leche
Tabla 5. Contenidos de Minerales en la Leche
Tabla 6. Contenido de Vitaminas
Tabla 7. Enzimas más importantes en la leche
Tabla 8. Tipos de bacterias y su función con la leche
Tabla 9. Tipos de procesos térmicos
Tabla 10. Composición del queso crema
Tabla 11. Tiempo de Azul de Metileno (ISO, 2003)
Tabla 12. Tratamientos en estudio
Tabla 13. Esquema del Análisis Estadístico
Tabla 14. Resultado Análisis físico-químico de la leche
Tabla 15. Resultado del Tiempo de Reducción de Azul de
Metileno
Tabla 16. Valores de pH en el queso crema
Tabla17. Valores promedio de rendimiento obtenido en tres
producciones de cada tratamiento aplicado (T1 al T9) Tabla 18. Valores promedio de Viscosidad obtenido en tres
producciones de cada tratamiento aplicado (T1 al T9) Tabla 19. Optimización del proceso Tabla 20. Análisis microbiológico del tratamiento óptimo
Tabla 21. Análisis Físico-Químico del Tratamiento Óptimo Tabla 22. Análisis de costos del queso crema.
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ÍNDICE DE FIGURAS PÁGINA
Figura 1. Fotografía Centro de la Ciudad del Chaupi – Machachi
(Municipio, 2011) Figura 2. Mapa Parroquia El Chaupi (Municipio, 2011)
Figura 3. Producción nacional de leche por regiones en el
Ecuador
Figura 4. Destino de la producción de leche en el país. (ESPAC,
2011)
Figura 5. Tanque enchaquetado con agitación (Tetra, 1995)
Figura 6. Homogeneizador de dos etapas (Tetra, 1995)
Figura 7. Efecto de la pasteurización en las bacterias (Tetra, 1995)
Figura 8. Efectos de la temperatura en la acidificación (Castillo, 2009)
Figura 9. Diagrama de flujo del Queso Crema
Figura 10.Variación promedio de pH
Figura 11. Rendimiento del Queso Crema
Figura 12. Variación promedio de la viscosidad Figura 13. Diagrama de Pareto estandarizado para Viscosidad Figura 14. Efectos principales para viscosidad en el QC
Figura 15. Superficie de Respuesta para la viscosidad
Figura 16. Contornos de superficie de respuesta
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ÍNDICE DE ANEXOS PÁGINA
Anexo I. Codex Alimentarius del Queso Crema
Anexo II. Especificaciones del Queso Crema del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos
Anexo III. Valores de pH en cada uno de los tratamientos Anexo IV. Valores de Rendimiento en cada uno de los
tratamientos Anexo V. Valores y gráfico de Viscosidad en 16 horas de
fermentación con 2, 4 y 6 horas de desuerado. Anexo VI. Valores y gráfico de Viscosidad en 20 horas de
fermentación con 2, 4 y 6 horas de desuerado. Anexo VII. Valores y gráfico de Viscosidad en 24 horas de
fermentación con 2, 4 y 6 horas de desuerado.
Anexo VIII.Ficha técnica del cultivo láctico
Anexo IX. Análisis de Varianza para viscosidad
Anexo X. Estimación de los resultados para la viscosidad
Anexo XI.Método analítico para la determinación de viscosidad
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RESUMEN
El queso crema es un producto que tiene buena aceptación, es un queso
blando, untable, no madurado y sin corteza, con esto se obtiene un producto
tradicional en el mercado, derivado de un lácteo muy importante en nuestro
medio como es la leche de vaca; la misma que es una de las principales
fuentes de proteína y energía. Es importante señalar con esto que cuando
las personas consuman dicho producto, estarán disponiendo con ello de un
alimento balanceado, ya que, el queso crema del que se partirá para su
elaboración es rico en vitaminas, grasa, minerales; pero el proceso de
elaboración no esta estandarizado, lo que hace que muchas empresas o
personas no elaboren este tipo de producto. La producción de queso crema
de forma artesanal, es un atractivo para cualquier tipo de consumidores,
ofreciendo nuevas oportunidades en el mercado y es por eso que el objetivo
principal es desarrollar el proceso de elaboración del queso crema para
impulsar la industrialización de la leche de vaca en la Parroquia El Chaupi-
Machachi. Se desarrollaron nueve tratamientos, con tres tiempos de
fermentación (16, 20 y 24 horas) y tres tiempos de desuerado (2, 4, y 6
horas) con tres repeticiones respectivamente. Se registró el pH y la acidez al
final del desuerado; así como, el rendimiento del queso crema con relación a
la cantidad de materia prima utilizada. La variable de respuesta para el
queso crema fue la viscosidad como una medida de textura y se lo hizo con
el viscosímetro Brookfield provisto con un baño termostático TC – 501 a
10oC cuya escala de medición es de 0 – 200 rpm con punta SO4.Se
determinó que el tiempo óptimo del proceso de queso crema es de 16.2
horas de fermentación con 5.6 horas de desuerado, elaborado con leche
entera a una temperatura ambiente promedio de 18 ± 2 oC, a este tiempo ya
se alcanza el rango óptimo de humedad máxima del 67%, establecida por el
CODEX 275 para el queso crema, con el mejor rendimiento del 41.8% y un
ph de 4.5 de acidez. El factor tiempo de desuerado influye significativamente
en la viscosidad del producto, mientras que el tiempo de fermentación no
tiene efecto alguno.
vii
ABSTRACT Cream cheese is a product that is well accepted, is a soft, spreadable,
unripened and bark, this is achieved with a traditional product in the market,
derived from a dairy very important in our environment such as cow's milk ,
the same which is a major source of protein and energy. Importantly, with this
that when people consume the product, will be providing them a balanced
food because the cream cheese to be split for processing is rich in vitamins,
fat, minerals, but the process is not standardized , which means many
companies or people do not prepare this type of product. Production of
cream cheese by hand, is attractive for any consumer, offering new
opportunities in the market and that is why the main objective is to develop
the process of preparing the cream cheese to boost the industrialization of
cow's milk in the Parish The Chaupi-Machachi. Nine treatments were
developed with three fermentation times (16, 20 and 24 hours) and three
times draining (2, 4, and 6 hours) respectively with three replications. And pH
were recorded at the end of the draining acidity; well as cream cheese yield
relative to the amount of raw material used. The response variable for the
cream cheese was the viscosity as a measure of texture and I did with the
Brookfield viscometer fitted with a thermostatic bath TC - 501 to 10oC whose
measurement range is 0 - 200 rpm with tip SO4. It was determined that the
optimal time of cream cheese process is 16.2 hours of fermentation with 5.6
hours of draining, made with whole milk at an average ambient temperature
of 18 ± 2 oC, this time already reached the optimum range for maximum
moisture 67%, set by the CODEX 275 for cream cheese, with the best
performance of 41.8% and a pH of 4.5 acidity. The factor draining time
significantly influences the viscosity of the product while the fermentation
time has no effect.
1
1. INTRODUCCIÓN
La producción de leche en el Ecuador es de 5´709,457 (cinco millones
setecientos nueve mil cuatrocientos cincuenta y siete) litros diarios, donde el
76% de la producción nacional de leche se produce en la Sierra, el 15% en
la Costa y un 9% en el Oriente y región Insular, esto se confirma según los
últimos datos del Censo Nacional Agropecuario; es decir, que la producción
lechera se ha concentrado en la región interandina donde se ubican los
mejores hatos lecheros (INEC., 2011).
En la provincia de Pichincha, en el cantón Mejía existe aproximadamente
20,238 cabezas de ganado lo cual producen 240,000 litros por día según
ESPAC-INEC distribuidos en las parroquias de Machachi, Alóag, Tambillo,
Aloasí, Cutuglahua, Uyumbicho, y el Chaupi donde la gran parte es
destinada a su pulverización (leche en polvo) y la otra parte es destinada a
pasteurizadoras ubicadas en otros sectores (ESPAC, 2011).
Se considera que el cantón Mejía tiene una producción lechera de gran
potencial y el presente trabajo vincula a productores de la parroquia del
Chaupi ya que la venta de leche cruda o sin procesar luego del ordeño es su
principal actividad la misma que en lugar de destinarla a su pulverización se
podría dar otro uso, dando un valor agregado, industrializando queso crema
y contribuyendo de esta forma el mejoramiento económico, social,
productivo y de desarrollo de la parroquia (Municipio, 2011).
El consumo de productos lácteos en el Ecuador está limitado al queso fresco
y la mayoría de derivados lácteos son importados, por lo que al nivel
nacional existe una pequeña cantidad de productores de queso untable. Lo
que quiere decir que no se encuentra mucha información acerca del proceso
de elaboración del queso cremasiendo necesario que se estudielos tiempos
de fermentación y desuerado para encontrar el proceso óptimo de
elaboración del queso crema.
2
El cambio en los hábitos alimenticios del consumidor ha llevadoal desarrollo
de productos que cumplan con las expectativas del consumidor.
Especialmente hoy en día, los estudios científicos han mostrado que la dieta
y el estado de nutrición tienenimportancia en las principales causas de
muerte a nivel mundial. Se ha encontrado que el excesivo consumo de
carbohidratos y grasas incrementan el riesgo de sufrir de cáncer de colon,
seno y próstata, así como de algunas enfermedades cardiovasculares.
(Badui, 2006)
Los productos lácteos fermentados son alimentos funcionales ya que
aportan gran cantidad de calcio, incluyendo probióticos que son los
microorganismos vivos que ayudan a la fermentación y que en conjunto
tienen un efecto positivo sobre la microbiota intestinal del humano
controlando la gastritis, problemas intestinales, entre otros beneficios lo cual
explica que en los últimos años el consumo ha aumentado por sus bondades
para la salud.
Por tal razón el objetivo principal de este trabajo es producir queso crema,
derivado de un lácteo muy importante en nuestro medio como es la leche de
vaca; la misma que es una de las principales fuentes de proteína, energía,
minerales y vitaminas, con bajo costo de producción representando una
oportunidad para la parroquia el mejoramiento y creación de productos.
3
1.1 OBJETIVOS 1.1.1 OBJETIVO GENERAL
Desarrollar el proceso de elaboración del queso crema para impulsar la
industrialización de la leche en la Parroquia El Chaupi-Machachi.
1.1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Caracterizar Materia prima.
• Optimizar el proceso de elaboración del queso de crema.
• Realizar análisis físico-químicos y microbiológicos del producto final.
• Determinación de costos.
4
2. PARTE TEÓRICA 2.1. CANTÓN MEJÍA 2.1.1. HISTORIA
Los Panzaleos o Paece ubicados en las faldas del Rumiñahui y el Pasochoa
fue la población más antigua que se estableció en la región interandina del
Ecuador,siendo los primeros habitantes de lo que hoy es Mejía (Municipio,
2011).
En la época de los Incas se construyeron tambos o lugares de descanso en
la que fue una ruta obligatoria hacia el sur, que luego se convirtió en el
Camino Real, ya que ofrece fuentes de aguas termales. Durante la Colonia
con lo que respecta a la geografía eran muy famosas sus aguas
medicinales, puesto que tenían una ciénaga grande y muchos bosques en
los alrededores (Mejía, 2007).
Llegaron de Centroaméricay se desarrolló una cultura diferente y más
avanzada que se difundió por otras provincias. Su lengua fue el páez o
paéces(Municipio, 2011).
De diversos lugares fueron llegando otras culturas entre las que sobresalen
los puruháes, posteriormente los incas y para finalizar los españoles. Fue un
sitio estratégico dentro de la gran obra de arquitectura que fue el camino real
de los incas. Luego la construcción y funcionamiento del ferrocarril dio un
gran impulso al comercio y a la prestación de servicios en esta zona y hoy
sigue siendo de vital importancia por ser el punto de convergencia entre la
vía que va a Santo Domingo y la Panamericana (Mejía, 2007).
Mejía se sitúa en las faldas del volcán Rumiñahui, a 3.100 msnm, Machachi
es cabecera del cantón que cuenta con 63.505 habitantes. Se hizo parroquia
5
en 1824, en 1869 pasó a ser parte del cantón Quito y el 23 de Julio de 1883
se convirtió en cantón Mejía en memoria de José Mejía Lequerica.
Actualmente tiene siete parroquias rurales y una urbana (Municipio, 2011).
2.1.2. UBICACIÓN GEOGRÁFICA Y EXTENSIÓN DEL CANTÓN MEJÍA
El Cantón Mejía se halla ubicado en el sector Sur-Oriente de la Provincia de
Pichincha, con los siguientes límites:
Norte: Cantón Rumiñahui, Santo Domingo
Sur: Provincia de Cotopaxi
Este: Provincia de Napo
Oeste: Provincia de Cotopaxi y Provincia Santo Domingo de los Tsáchilas
El Cantón tiene una superficie de: 1.459 Km2, cuenta con una población de
63.505 habitantes. Tiene una Altitud de 600 a 4.750 m.s.n.m, con una
Temperatura Mínima: 1.8 ºC y Máxima: 21.5 ºC (Municipio, 2011).
2.1.3. EL CHAUPI
Figura 1. Fotografía Centro de la parroquia del Chaupi – Machachi (Municipio, 2011)
6
La parroquia “El Chaupi” está situada al sur occidente del cantón Mejía, con
una superficie total de l45,40 km2. Debido a su ubicación geográfica, sus
pobladores son conocidos como los guardianes eternos de los milenarios
Illinizas, sus tierras son pródigas y eminentemente agrícolas y ganaderas
(Municipio, 2011).
La parroquia El Chaupi tiene una población de 1.641 habitantes. Por su
extensión ocupa el tercer lugar de importancia del cantón Mejía; sin embargo
es una de las parroquias más despobladas del cantón(Municipio, 2011).
En esta parroquia debido a las características de su suelo, predominan
actividades agropecuarias, especialmente ganaderas, aunque últimamente
se ha instalado una empresa florícola con una creciente demanda de
empleo, especialmente femenina (Municipio, 2011).
Figura 2.Mapa Parroquia El Chaupi (Municipio, 2011)
El nombreetimológicamente la palabra CHAUPI significa “Mitad o del Medio”.
2.1.4. SU PRINCIPAL ACTIVIDAD ECONÓMICA
Es una zona eminentemente ganadera y agrícola.
2.2. PRODUCCIÓN LECHERA
7
En el Ecuador se puede diferenciar la producción lechera en dos grupos
climáticos: clima templado (Sierra) y clima cálido (Costa y Oriente); en donde
la producción lechera tropical se enfrenta a retos mayores, ya que, en este
medio ambiente no es el más propicio para el desarrollo de razas lecheras
especializadas de alta producción individual. Es posible conseguir altas
producciones, pero es necesario intervenir en el medio ambiente y en el
alimento en forma significativa, mayor que en los climas templados (Haro,
2003).
En el país son seis empresas las productoras más grandes de lácteos,
destacándose a nivel regional por su producción diaria de leche en la Sierra:
Nestlé - DPA con una producción de 300.000 litros; Andina con 110.000
litros; Nutrileche con 140.000 a 160.000 litros y Pasteurizadora Quito con
160.000 a 180.000 litros, y en la Costa: Rey leche y Tony con 160.000 a
180.000 litros (Contero, 2011).
El sector más importante del país en cuanto a la generación de empleo
directo e indirecto es el sector ganadero y lácteo donde históricamente la
ganadería ha sido la fuente de ingresos más estable para los pequeños
productores (ESPAC, 2009).
Tradicionalmente la producción lechera se ha concentrado en la región
interandina, donde se ubican los mayores hatos lecheros. Esto se confirma
según los últimos datos del Censo Nacional Agropecuario, donde el 76% de
la producción nacional de leche se la realiza en la Sierra, aproximadamente
un 15% en la Costa y un 9% en el Oriente y Región Insular(ESPAC, 2011).
Cabe recalcar que a nivel nacional existen zonas potenciales en la
producción de leche como en Pichincha, Carchi, Cotopaxi, Azuay, Manabí,
Los Ríos y la Amazonía.
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10
2.3. LECHE
Según el CODEX STAN 206-1999 la leche es la secreción de la glándula
mamaria normal de animales lecheros obtenida mediante uno o más
ordeños sin ningún tipo de adición o extracción, destinada al consumo en
forma de leche líquida o a elaboración ulterior, es decir el producto integro,
no alterado, ni adulterado y sin calostro, procedente del ordeño higiénico
regular, completo e ininterrumpido de las hembras domesticas sanas y bien
alimentadas.
Dependiendo del contenido de materia grasa de la leche, el líquido es opaco
blanco u opaco amarillento y de esta manera se lo considera como una
emulsión; así mismo es una suspensión de materias proteicas en un suero
constituido por una solución verdadera que contiene, principalmente, lactosa
y sales minerales (Brito, 1985).
El único alimento cuya finalidad natural y exclusiva es servir como tal es la
leche; es el alimento de los mamíferos recién nacidos y, para este objeto, su
composición en nutrientes es muy equilibrada, tanto en azúcares, como en
grasa y proteínas, como en micronutrientes minerales y vitamínicos y en
aminoácidos esenciales (Alaís, 1971).
La leche tiene tres fases:
• Acuosa: que tiene sales, azucares, proteínas, vitaminas y
aminoácidos disueltos.
• Sólida: en estado coloidal, formada por proteínas complejas
(principalmente caseína) y fosfatos y otras sales insolubles de calcio.
• Lipídica emulsionada: formada por grasas, esteroles (principalmente
colesterol) y vitaminas liposolubles (principalmente A y D). Algunos de
estos componentes se sintetizan en las glándulas mamarias (grasas,
caseína, etc.) y otros (algunas proteínas del suero, vitaminas, etc.)
vienen de la sangre (Primo, 1998).
11
Por otra parte, de la leche, como materia prima, se producen otros derivados
industriales: yogurt, queso, nata, mantequilla y caseína.
2.3.1. PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DE LA LECHE
Inmediatamente después del parto, la vaca empieza con las secreciones
mamarias; durante los dos o tres días produce el calostro, que es un líquido
con alto contenido de sólidos, de fuerte olor y sabor amargo, abundante en
inmunoglobulinas y con una composición promedio de 79% de agua, 10% de
proteínas, 7% de grasa, 3% de lactosa y 1% de cenizas; que está destinado
fundamentalmente a fortalecer el sistema de protección del becerro y solo a
éste le sirve; por su gran contenido de inmunoglobulinas, es sumamente
sensible a la desnaturalización térmica (Badui, 2006).
Pasado este periodo, el animal sintetiza propiamente la leche durante toda la
lactancia que varía de 180 a 300 días (dependiendo de muchos factores),
con una producción media diaria muy fluctuante que va desde 3 litros (vacas
que pastorean, sin atención médica), hasta 25 litros (vacas estabuladas en
buenas condiciones de salud y de alimentación). La leche se sintetiza
fundamentalmente en la glándula mamaria, pero una parte de sus
constituyentes también proviene del suero de la sangre (Larson, 1979).
2.3.1.1. Características sensoriales de la leche
La leche es blanca porque las partículas coloidales dispersan la luz que
reciben, y según (Astiasarán & Martínez, 2000)es ligeramente amarilla por la
presencia de carotenoides, vitamina A y riboflavina. Las principales
propiedades físicas y características sensoriales de la leche son:
• Sabor: ligeramente dulce
• Color: Blanco opaco
• Olor: característico
12
• Aroma: Mas o menos acentuado en función de sus componentes
• Textura: líquida, doble densidad respecto al agua.
2.3.1.2. Propiedades físicas de la leche
La leche al igual que todos sus derivados, presenta propiedades particulares
que son reflejo de su composición y de las interacciones entre sus
componentes. En la tabla1 se presentan las principales características
físicas:
Tabla 1. Principales características Físico – químico de la leche
CARACTERÍSTICAS VALOR Densidad a 15oC 1.028 a 1.034 g/cm3 Contenido de grasa 3,2 % Ph 6.5 - 6.6 0Dornic (acidez expresada en decigramos de ácido láctico por litro de leche) 16 a 18
Viscosidad 1.7 a 2.2 centi poise Punto de Ebullición 100.17 0C sobre nivel del mar Punto de congelación -0.513 y -0.565 0Celsius Calor especifico 0.93 cal/kg °C (0.93 BTU/lb °F)
(Astiasarán & Martínez, 2000)
La leche tiene un sabor ligeramente dulce y un aroma delicado ya que el
sabor proviene de la lactosa mientras que el aroma se origina principalmente
de la grasa.Existen cambios de sabor y olor a la leche por ciertas clases de
forrajes consumidos por la vaca, sin embargo, la leche absorbe fácilmente
olores del ambiente como el olor del establo o de pintura recién aplicada.
También la acción de microorganismos puede tener efectos desagradables
en cuanto al sabor y el olor (Alaís, 1971).
La leche posee un color ligeramente blanco amarillento debido a la grasa y a
la caseínaen donde se encuentra el caroteno, que es un colorante natural
que la vaca absorbe con la alimentación de forrajes verdes.Los glóbulos de
13
grasa y, en menor grado, caseína, impiden que la luz pase a través de ella,
por lo cual la leche parece blanca. La leche descremada toma un color
azulado causado por la riboflavina o vitamina B2(Meyer, 2007).
2.3.1.3. Propiedades químicas de la leche
Básicamente toda la leche contiene una mezcla de agua, grasa, proteínas,
azúcares y sales inorgánicas, pero la proporción en que se presentan estos
componentes difiere según la especie y, dentro de éstas, depende del tipo
de alimentación de los mamíferos y del tiempo transcurrido desde el
parto(Alaís, 1971; Primo, 1998).
Generalmente los componentes de la leche se agrupan como: agua,
proteínas, grasa, lactosa y cenizas, en una proporción que varía de acuerdo
a distintos factores tales como raza, época de lactancia, época del año,
individualidad (Alaís, 1971).
En la tabla 2, se presentan valores típicos de la composición de la leche de
vaca.
Tabla 2. Composición de la leche de vaca
COMPONENTES PORCENTAJE
Agua 84-90 %
Grasa 2-6 %
Proteína 3-4 %
Lactosa 4-5 %
Cenizas < 1 %
Minerales <1% (Alaís, 1971)
14
2.3.1.3.1. Agua
El contenido de agua en la leche puede variar entre 84-90%, el que es
afectado por variaciones en el contenido de cualquiera de los otros
constituyentes de la leche. El agua que forma parte de la leche sirve como
medio disolvente o de suspensión para los constituyentes de la misma
(Primo, 1998).
2.3.1.3.2. Grasa
La grasa es uno de los componentes más importantes que interviene
directamente en el valor económico, nutricional, sabor y propiedades físicas
de la leche y subproductos. La grasa se encuentra en pequeños glóbulos en
emulsión verdadera, como en el caso del aceite en agua(Badui, 2006).
Tabla 3. Lípidos de la leche
LÍPIDOS % TOTAL Triglicéridos 96 – 98 Diglicéridos 2.1 Monoglicéridos 0.08 Fosfolípidos 1.1 Ácidos Grasos libres 0.2 Colesterol 0.45 Hidrocarburos Trazas Ésteres de esteroles Trazas
(Badui, 2006)
2.3.1.3.3. Proteínas
La leche es un buen alimento debido a la alta calidad de proteínas, las
cuales han sido divididas en dos grandes grupos, de acuerdo con su estado
de dispersión: las caseínas, que representan el 80% del total, y las proteínas
del suero o seroproteínas, con el 20% restante (Badui, 2006).
15
Tabla 4. Proteínas de la leche
PROTEÍNAS % TOTAL Caseínas 80
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αs2 8
β 25
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Y 4
Proteínas del suero 20
β – lactoglobulina 9
α – lactoalbúmina 4
proteosa peptona 4
Inmunoglobulinas 2
Seroalbúmina 1 (Badui, 2006)
2.3.1.3.4. Lactosa
Es un componente característico, que solamente se encuentra en la leche de
los mamíferos, denominándose también azúcar de leche. Es el más
importante carbohidrato de la leche formado de una molécula de glucosa
(6mg/100ml) y otra galactosa (2mg/100ml), sacarosa, cerebrósidos, y
aminoazúcares derivados de la hexosamina, a pesar de que estos últimos
están en concentraciones muy bajas las cuales llegan a ejercer una
influencia en la estabilidad de la leche, sobre todo cuando se somete a
tratamientos térmicos intensos (Alaís, 1971).
La lactosa se sintetiza en la glándula mamaria por un sistema enzimático en
el que interviene la α – lactoalbúmina para después segregarse en la leche,
solo tiene aproximadamente el 15% del poder edulcorante de la sacarosa y
contribuye, junto con las sales, al sabor global de este alimento(Badui,
2006).
16
2.3.1.3.5. Sales y Minerales
La leche contiene algunos minerales en una concentración no más del 1%,
se encuentra en la leche en forma de sales solubles y en suspensión
coloidal. Las más importantes son el calcio, fósforo, sodio, potasio y cloro.
En pequeñas cantidades se encuentran presentes hierro, yodo, cobre,
manganeso y zinc (Alaís, 1971).
Tabla 5. Contenidos de Minerales en la Leche
ELEMENTO PORCENTAJE
Sodio 0,58
Potasio 1,38
Cloro 1,03
Calcio 1,25
Magnesio 0,12
Fósforo 1,00
Hierro 0,001
Azufre 0,300
(Arevalo, 1996)
2.3.1.3.6. Vitaminas
La leche fresca, recién ordeñada, contiene la mayoría de las vitaminas, aun
cuando alguna de ellas está en concentraciones muy bajas; los diversos
tratamientos a los que se somete inducen fuertes pérdidas de las más
termosensibles, principalmente las hidrosolubles(Alaís, 1971).
Las vitaminas liposolubles A, D, E, y K se encuentran interaccionando con
los glóbulos de grasa. Por su parte en el suero se localizan las hidrosolubles,
tales como riboflavina, B6, B12, C, biotina, niacina, tiamina, folatos y ácidos
pantoténico(Primo, 1998).
17
Tabla 6. Contenido de Vitaminas
VITAMINAS PORCENTAJE
A 340,0
D 0,6
Tiamina 420,0
Riboflavina 1.570,0
Acido Nicotínico 850,0
Acido Ascórbico 16,0 (Arevalo, 1996)
2.3.1.3.7. Enzimas
Las enzimas se encuentran en baja concentración, están distribuidas en la
leche tanto unidas a las miscelas de caseínas o a la membrana de glóbulos
de grasa, como en forma libre del suero, y se sintetizan en la glándula
mamaria(Primo, 1998).
Tabla 7. Enzimas más importantes en la leche
ENZIMA LOCALIZACION DE LA LECHE CARACTERÍSTICAS
Lipasa 90% en las miscelas y el 10% en el suero
Responsable de reacciones de rancidez, sobrevive a la pasteurización
y puede reactivarse en productos esterilizados; pH óptimo 8.6.
Proteasas Asociadas con las miscelas Resistencia al calor, actividad de endopeptidasa, pH óptimo 8.8.
Fosfatasa Alcalina
80% en la membrana del glóbulo de grasa, y el resto en la fase
acuosa.
Usada como índice de pasteurización, puede haber reactivación en productos
tratados a altas temperaturas.
Catalasa Asociada con la membrana de
glóbulo de grasa, con las miscelas y el suero.
Aumenta por los leucocitos y se usa como prueba de mastitis; pH óptimo 7.0
Lactoperoxidasa Suero La más resistente al calor, usada para detectar tratamientos térmicos muy
fuertes; pH óptimo 6.8.
Xantina oxidasa Asociada con la membrana de glóbulo de grasa.
Degrada el flavin-adenin-dinucleótido en flavin-mononucleótido y riboflavina;
tal vez ésta sea la razón del alto contenido de riboflavina en la leche.
(Badui, 2006)
18
2.3.2. FACTORES QUE INFLUYEN SOBRE LA PRODUCCIÓN PRIMARIA Y LA COMPOSICIÓN DE LA LECHE
La cantidad de leche producida y su composición, presentan variaciones
importantes en función de numerosos factores, como son los relativos al
animal y al ambiente en que se desarrolla. Los principales factores de
variación son:
1. Factores fisiológicos.
• Edad de la vaca. Influye en la producción de leche y el
porcentaje de materia grasa.
• Periodo de lactancia. La composición de la leche se ve
modificada a lo largo del período (casi diez meses),
modificándose la concentración de grasa, proteínas y lactosa.
2. Factores alimenticios.
• Composición y nivel energético del alimento Influye en la
cantidad porcentual de los componentes orgánicos.
3. Factores genéticos.
• Raza de la vaca. Influye en la cantidad porcentual de los
componentes orgánicos.
4. Factores relativos ala forma de ordeño e irregularidad en la
alimentación, condiciones climáticas Influye en la producción de leche
(Liconsa, 2007).
2.3.3. ESTRUCTURA DE LA LECHE
La estructura de la leche es compleja y muy organizada: una emulsión de
grasa en agua que contiene numerosos elementos, unos en disolución y
otros en estado coloidal. Se distinguen en tres estados:
1. Emulsión de la grasa en agua.
2. Disolución coloidal de proteínas.
19
3. Disolución verdadera del principal azúcar de la leche: la lactosa.
Todos sus componentes están relacionados entre sí y, según su proporción
cuantitativa y cualitativa, determinan el equilibrio o bien la desestabilización
de la leche(Astiasarán & Martínez, 2000).
2.3.4. MICROBIOLOGÍA DE LA LECHE
La leche es un excelente medio de cultivo para los microorganismos debido
a su composición química y a su elevada actividad de agua, algunos son
alterantes y otros son perjudiciales para la salud, de entre los que se pueden
encontrar en la leche, unos son beneficiosos (por ejemplo, bacterias
lácticas). Inmediatamente después del ordeño, la leche contiene una
pequeña cantidad de gérmenes, que aumenta rápidamente por el contacto
con el aire, utensilios de la ordeña y manos del ordeñador u ordeñador
mecánico. Por esto, se debe ordeñar y elaborar la leche en condiciones
higiénicas. En la elaboración, disminuye el contenido inicial de estos
gérmenes por tratamientos de calor o se impide su desarrollo mediante la
aplicación de frío (Meyer, 2007).
Tabla 8. Tipos de bacterias y su función con la leche
BACTERIA FUNCIÓN
Láctica Transforman la lactosa en ácido láctico, bajando el pH hasta 4.5.
Colibacterias Provocan la formación de muchos agujeros pequeños en la pasta, lo cual se considera como un defecto.
Propiónicas Convierten la lactosa en ácido láctico, ácido acético y bióxido de carbono.
Butíricas Transforman la lactosa en ácido butírico, bióxido de carbono e hidrógeno
Proteolíticas Pueden coagular leche no acidificada.
Patógenas Producen enfermedades
(Meyer, 2007)
20
Algunos microorganismos secretan sustancias que, incluso en cantidades
mínimas, son mortales para otros microorganismos. Estas sustancias se
llaman antibióticos y se utilizan para curar enfermedades, por ejemplo, para
controlar la mastitis, se inyecta penicilina a la vaca. La penicilina inyectada
llega a la leche dificultando la elaboración de lácteos, porque este antibiótico
inactiva a las bacterias lácticas(Jay, 1978).
2.3.4.2. Alteraciones de la leche por microorganismos
• Acidificación espontánea
Streptococcus lactis
Coliformes 35 – 40 oD To Ebullición
Enterococos 60 – 70 oD To Ambiente
• Coagulación con acidez baja
Micrococcus caseolyticus
Micrococcus liquefaciens
Bacillus subtilis
Proteus vulgaris
• Proteólisis o putrefacción
Baja pH – Ácido Láctico
Sube pH – Degradación de proteínas (sabor amargo)
• Lipolisis o enranciamiento
Glicerina + Ácidos Grasos
• Coloraciones anormales:
Leche azul: pseudomonas cyanogenes
Leche amarilla: pseudomonas synxantha
Leche roja: serratia marescens o Bacillus lactis erythrogenes
21
• Aumenta viscosidad: producido por m.o (Jay, 1978).
2.3.4.3. Microorganismos iniciadores o “Stárters”
Un cultivo stárter consiste en una especie o combinación de especies
microbianas, que una vez adicionados a un producto originan un conjunto de
transformaciones en los componentes básicos (glúcidos–proteínas–lípidos)
con un resultado final que se manifiesta en el cambio de la textura, color y
flavor del producto final, incrementando su poder de conservación y en
ocasiones aportan efectos benéficos para la salud del consumidor –
probióticos. Los microorganismos empleados como cultivos estárter pueden
ser bacterias, levaduras y mohos individualmente o una mezcla de ellos
(bacteria-bacteria; bacteria-levadura; bacteria-moho; moho-moho; moho-
levadura; levadura-levadura)(Remes, 1998).
Según (Cabeza, 2002)La bioquímica de las transformaciones que tienen
lugar en los sustratos se presenta resumido en el siguiente esquema:
Azúcares Ácidos Alcoholes, Aldehídos
Proteínas Amino ácidos Alcoholes, Aldehídos
Lípidos Ácidos Grasos libres Cetonas
Los rendimientos más importantes de los “stárters” bacterianos son los
siguientes:
• Glicólisis (descomposición de los hidratos de carbono; transformación
de la lactosa en ácido láctico).
• Proteólisis (descomposición de las proteínas).
• Producción de gas (CO2, y H2).
• Lipolisis (hidrólisis de los ácidos grasos presentes en la grasa de la
leche y transformación en cetoácidos, cetonas, ésteres, etc.; algunos
de los cuales son responsables del sabor y aroma del queso).
22
• Producción de sustancias aromáticas (deseadas o indeseadas).
• Producción de sustancias inhibidoras.
• Características de algunas bacterias (Scott, 1991).
2.3.5. PROCESOS TÉRMICOS DE LA LECHE
La leche es un líquido vivo con un equilibrio precario (generalmente
inestable) de sus múltiples sustancias constituyentes. Es también, debido a
su composición un excelente medio de cultivo para microorganismos. Por
ello, en la industria, los tratamientos térmicos destinados a eliminar o frenar
un crecimiento de los microorganismos y la inactivación de las enzimas son
necesarios. Los resultados pretendidos (eliminación de microorganismos,
eliminación de esporas…) nos van a marcar las características del
tratamiento térmico y, en especial, las dos variables de duración y
temperatura(Falder, 2007).
Tabla 9. Tipos de procesos térmicos
TRATAMIENTO CARACTERÍSTICAS DE LA LECHE CONDICIONES DE TRATAMIENTO
Es la leche del día. Se destruyen los gérmenes patógenos y una proporción importante de los demás gérmenes. Después del tratamiento ha de conservarse siempre en frío. Se conserva durante una semana.
• 72 ºC.
Pasteurización • Durante 15-20 segundos.
• Enfriamiento posterior a 6
ºC.
Esterilización
Se destruyen todos los microorganismos presentes en la leche. Se conserva durante 6 meses.
• Entre 105 y 120 ºC. Durante 15-20 segundos.
• Preesterilización previa a 130-140 ºC durante 2-15 s.
UHT Se consigue la destrucción completa de los gérmenes. Se conserva durante 3 meses.
• Calentamiento instantáneo en flujo continuo a 140-150 ºC.
• Durante 2-5 segundos. • Envasado aséptico en
recipientes estériles. (Falder, 2007)
23
2.3.6. DERIVADOS DE LA LECHE
Sus numerosas propiedades y posibilidades gastronómicas han promovido
el nacimiento de una nueva ciencia denominada “Lactología”, que estudia
todos los aspectos relacionados con la leche: elaboración, endocrinología de
la producción, microbiología, características nutritivas del producto,
etc(Astiasarán & Martínez, 2000).
Al someter a la leche a determinados procedimientos tecnológicos se
obtiene una gran gama de productos de derivados lácteos. Todos tienen
normas oficiales que los defines y especifican sus características y métodos
de control. Los grupos que se distinguen:
2.3.6.1. Yogurt Es un producto lácteo que una vez añadido un fermento láctico se coagula.
La acidez proporcionada por el ácido láctico hace que se formen pequeños
coágulos de caseína (proteína de la leche), lo que da al yogur su textura
especial. A menudo se le añade fruta, y otros saborizantes, pero también
puede elaborarse sin añadidos (natural) (Alaís, 1971).
2.3.6.2. Cuajada
Se obtiene a partir de la leche, adicionado cuajo o enzimas coagulantes
vegetales o animales, con mayor o menor contenido en grasa, que ha sido
sometida a algún tratamiento térmico. En este caso no hay intervención de
microorganismos. Se forma un gel, este proceso es irreversible (Primo,
1998).
2.3.6.3. Nata La nata es una sustancia, de consistencia grasa y tonalidad blanca o
amarillenta, quese encuentra de forma emulsionada en la leche recién
ordeñada o cruda (es decir, enestado natural y que no ha pasado por ningún
24
proceso artificial que elimina elementosgrasos).La nata puede obtenerse por
reposo (nata ácida) o por centrifugado (nata dulce) (Falder, 2007).
2.3.6.4. Mantequilla La mantequilla o manteca es la emulsión formada por agua, la grasa de la
leche (80%)y vitaminas liposolubles A y D. Se obtiene de la nata mediante
procesos demaduración, batido y amasado (Meyer, 2007).
2.3.6.5. Queso Es el producto que se obtiene de la coagulación de la leche, empleando
cuajos queproducen la separación de la mayor parte del suero de la leche.
Elqueso puede ser madurado o no. En este último caso, se habla de queso
fresco (Matergani, 2006).
2.3.6.6. Requesón Producto lácteo blanco y blando que se obtiene por la solidificación de las
proteínas del suero del queso mediante calor y adicción de un ácido, de fácil
asimilación (Falder, 2007).
2.4. QUESO 2.4.1. DEFINICIÓN
Según el código alimentario (CODEX STAN 283-1978) se define queso
como el producto blando, semiduro, duro y extra duro, madurado o no
madurado, y que puede estar recubierto, en el que la proporción entre las
proteínas de suero y la caseína no sea superior a la de la leche, obtenido
mediante coagulación total o parcial de la proteína de la leche.
Es decir, El queso es el producto obtenido de la concentración de la materia
seca de la leche, por medio de la acción del cuajo, que la precipita o
coagula. El queso es la forma más antigua de conservar los principales
25
elementos nutricionales (proteína, minerales, grasa, calcio, fósforo
y vitaminas) de la leche. El queso es una conserva obtenida por la
coagulación de la leche y por la acidificación y deshidratación de la
cuajada(Kosikowski, 1982).
2.4.2. CLASIFICACIÓN DE LOS QUESOS
Existen numerosas clasificaciones para los diferentes tipos de quesos en
base a distintos criterios:
• Procedencia de la leche: quesos de leche de vaca, de oveja, de cabra
o de mezclas de estas tres leches
• Sistema de elaboración: quesos artesanos e industriales
• Contenido en humedad: quesos blandos, semiduros o semiblandos y
quesos duros
• Contenido en grasa: quesos desnatados (<10% en grasa),
semidesnatados (mínimo 10%), magros (<20%), semigrasos (>20%),
grasos (>40%), extragrasos (>45%) y doble grasos (>60%)
• Maduración: quesos curados o madurados, quesos madurados con
mohos, quesos frescos y quesos blancos pasteurizados(Astiasarán &
Martínez, 2000).
2.5. QUESO CREMA
2.5.1. DEFINICIÓN
El queso crema (queso de nata)es un queso blando, untable, no madurado y
sin corteza de conformidad con la Norma para el Queso No Madurado
Incluido el Queso Fresco(CODEX STAN 221-2001) y la Norma General para
el Queso(CODEX STAN 283-1978). El queso presenta una coloración que
va de casi blanco a amarillo claro. Su textura es suave o ligeramente
26
escamosa y sin agujeros y el queso se puede untar y mezclar fácilmente con
otros alimentos.
CODEX STAN 221-2001
Se entiende por quesos no madurados, incluidos los quesos
frescos, los productos que se ajustan a la Norma General para el
Queso y que están listos para el consumo poco después de su
fabricación.
CODEX STAN 283-1978 Se entiende por queso el producto blando, semiduro, duro y
extra duro, madurado o no madurado, y que puede estar recubierto,
en el que la proporción entre las proteínas de suero y la caseína no
sea superior a la de la leche, obtenido mediante coagulación.
2.5.2. COMPOSICIÓN QUESO CREMA
Tabla 10. Composición del queso crema
COMPONENTE VALOR COMPONENTE VALOR
Agua 53.75% Vit. A Equiv. Retinol 366.00 mcg
Energía 349.00 Kcal. Ác. Grasos Mono-Insat. 9.84 g
Proteína 7.55 g Ác. Grasos Poli-Insat. 1.26 g
Grasa 34.87 g Ác. Grasos Saturados 21.97 g
Carbohidratos 2.66 g Colesterol 110.00 mg
Fibra Diet. Total 0.00 g Potasio 119.00 mg
Ceniza 1.17 g Sodio 296.00 mg
Calcio 80.00 mg Zinc 0.54 mg
Fósforo 104.00 mg Magnesio 6.00 mg
Hierro 1.20 mg Vitamina B6 0.05 mg
Tiamina 0.02 mg Vitamina B12 0.42 mcg
Riboflavina 0.20 mg Ácido Fólico 0.00 mcg
Niacina 0.10 mg Folato Equiv. FD 13.00 mcg Vitamina C 0.00 mg Fracción Comestible 1.00%
(Muñoz, 2002)
27
El queso crema es un producto lácteo, no madurado,elaborado
primordialmente con leche y crema, acidificada por cultivo de bacterias
lácticas y coaguladas por enzimas específicas. Se encuentra en la categoría
de pasta blanda o quesos frescos que tienen entre 45-55% de agua y con
contenidos de grasa entre 20-30%, con acidez titulable de 90-95°D y un pH
entre 4.4 – 4.9 (USDA, 1994).No es necesaria su maduración posterior a su
elaboración, es de color blanco y en ocasiones algo amarillento, de
consistencia pastosa fina,untable, suave y cremosa. Se empaca en envases
de poliestireno en forma de tarros, se conserva a temperaturas menores a
10ºC y tiene una vida de anaquel promedio de 30 días.Presenta un alto
aporte calórico, es bajo en sodio, rico en proteínas y minerales como el
calcio, fósforo y vitaminas A, D y B2.
2.5.3. PARÁMETROS DEL QUESO CREMA
2.5.3.1. Parámetros físico-químicos
Según (Codex, 1973; USDA, 1994), los parámetros físico-químicos son
aquellas características físicas y químicas propias de un producto que se
establecen por la determinación de una formulación o por disposiciones
legales y reglamentarias. En el caso del queso crema se tiene los siguientes:
• Sabor: Característico
• Color: Crema
• Acidez titulable: Máx. 95%
• Humedad: Máx. 55%
• pH (concentración de iones de hidrógeno): 4.4 – 5.0
• Contenido de Grasa: Máx. 33.00%
• Densidad (gr/L): 1025-1030
28
2.5.3.2. Parámetros microbiológicos Los parámetros microbiológicos normalmente se determinan con base en
una disposición legal o reglamentaria(USDA, 1994), con el queso crema no
se hace la excepción y también se verifican otros parámetros no obligatorios
para mantener mejor controlada la producción. Entre los que se evalúan
como parte del control que se lleva, son:
• Coliformes: <10 ufc/g
• E. Coli: <10 ufc/g
• Mohos y Levaduras: <100 ufc/g
• S. Aureus: <1000 ufc/g
• Salmonella: Negativo
2.5.4.PROCESO DE ELABORACIÓN DEL QUESO CREMA
Este tipo de queso se puede elaborar añadiendo un agente acidificante a la
leche (limón o vinagre) o empleando bacterias ácido lácticas. El empleo de
las bacterias ofrece la ventaja de que es la lactosa (azúcar de la leche) la
que se metaboliza produciendo un sabor, una textura y una digestibilidad
superior a la del producto obtenido por la simple acidificación (Solari, 2005).
Como consecuencia de la fermentación, en la cual las bacterias degradan el
azúcar de la leche (lactosa) se obtiene ácido láctico. Un aumento en la
acidez de la leche estimula la acción de enzimas que causan la coagulación
de las proteínas lácticas (fundamentalmente caseína) y esto resulta en la
formación de estructuras de mayor tamaño que se separan de la parte
acuosa de la leche (suero). Además, la acidez inhibe el desarrollo de
gérmenes indeseables, incluyendo los potencialmente patógenos. El queso
que se obtiene en este caso tiene un sabor marcadamente ácido y su
estructura es muy blanda (Solari, 2005).
29
Para la elaboración del queso crema se podrán emplear los siguientes
ingredientes, los cuales deberán cumplir con las demás normas relacionadas
o en su ausencia, con las normas del Codex Alimentarius.
a) Leche pasterizada entera, semidescremada o descremada,
leche evaporada, leche en polvo, crema o suero de leche;
también se podrá emplear leche sometida a otros procesos
tecnológicos y cuyas características microbiológicas sean
equivalentes o mejores que las de la leche pasterizada.
La leche fresca utilizada para elaborar el queso crema no debe contener
preservantes ni adulterantes.
b) Enzimas y/o cultivo de bacterias inocuas
c) Sal para consumo humano (grado alimentario)
Aditivos alimentarios autorizados
d) Cualquier otro tipo de producto de calidad comestible cuyo uso
sea reconocido para la elaboración de queso crema.
2.5.4.1. Puntos críticos en el proceso para la elaboración del queso crema
Los puntos críticos de un proceso según (Walstra, 1999), tienden a ser
oportunidades de mejora, pero el control de los mismos es de vital
importancia si se desea tener un proceso estandarizado.
En el proceso de elaboración del queso crema los puntos críticos que
necesitan control estricto son:
A) La pasteurización,
B) la homogenización,
30
C) las temperaturas,
D) los tiempos,
E) y sobre todo, los cumplimientos de las buenas prácticas de
manufactura.
A) Pasteurización y homogenización
La pasteurización y la homogenización son dos aspectos cruciales en la
elaboración de un producto de buena calidad, ya que la pasteurización nos
ayuda a inhibir gran parte de la reproducción de las bacterias y la
homogenización a tener un producto de consistencia cremosa y de
viscosidad alta como se caracteriza este queso particularmente. La
elaboración consta de dos etapas de pasteurización y dos de
homogenización, la primera se realiza antes de la inoculación y la otra
después de alcanzar la acidez requerida y haber agregado el resto de
ingredientes (Casp, 2003).
1. Tipos de pasteurización adecuadas al proceso
De los diferentes tipos de pasteurización el más apropiado en la elaboración
de queso crema es el tipo batch, que se realiza en un tanque enchaquetado
al cual se le inyecta vapor caliente por los costados para elevar la
temperatura. Es muy importante que en este tipo de pasteurización se
mantenga siempre la agitación (Castillo, 2009).
En la pasteurización se puede jugar con la relación temperatura/tiempo, sin
embargo es importante que cuando se ha determinado una temperatura, es
necesario respetar el tiempo de exposición a la misma, ya que si el tiempo
es menor, la pasteurización no va ser eficiente en la destrucción de los
bacterias, pero si el tiempo es mayor, aumenta el deterioro de las
propiedades del producto. Por eso es necesario que al aumento de uno
31
(temperatura o tiempo), es necesaria la disminución del otro, para mantener
los mismos efectos y las características propias del producto (Casp, 2003).
La figura 5 corresponde a un tanque de proceso llamado enchaquetado por
tener una pared extra que recubre al tanque en forma de chaqueta. En la
cara interior de la pared interna cuenta con un recubrimiento que funciona
como agente aislante y por el cual también se bombean los medios de
calentamiento o enfriamiento. Este tipo de tanque es comúnmente utilizado
en las industrias lácteas para la elaboración de productos ácidos como el
yogurt, crema ácida y queso crema que a su vez, funcionan como depósitos
de maduración; cuentan con sistemas de agitación y control de temperatura
(Tetra, 1995).
Figura 5. Tanque enchaquetado con agitación
(Tetra, 1995)
2. Tipos de homogenización adecuadas al proceso
La más apropiada sería la homogenización de dos etapas, que consiste en
realizar una primera homogenización a alta presión y temperatura
relativamente baja y una segunda homogenización a baja presión, esto con
32
la finalidad de hacer una mezcla suave y uniforme. La temperatura también
tiene una gran importancia en la homogenización ya que mientras más alta
esta sea, menos posibilidad hay de que se formen grumos (Casp, 2003).
En el queso crema se recomienda que la primera homogenización previa a
la inoculación deba ser entre 2,000psi y 2,800psi aproximadamente a 45°C y
la segunda homogenización después de haber completado con el resto de
ingredientes entre 1,000psi y 1,500psi a 75°C (Castillo, 2009).
En la figura 6 se muestra un homogeneizador de dos etapas, en el cual se
observa que tiene una entrada en la parte inferior donde ingresa el producto
que se desee homogenizar -en este caso queso crema- y lo dirige hacia la
primer etapa del proceso (1), en donde la presión de entrada se encuentra
constante de forma automática. Luego se dirige hacia la segunda etapa (2)
que constituye básicamente en una contrapresión constante y controlada
para obtener mejores condiciones de homogenización ya que rompe de
mejor forma los glóbulos de grasa que presenta la mezcla de queso crema
en un inicio (Tetra, 1995).
Figura 6. Homogeneizador de dos etapas
(Tetra, 1995)
33
B) Temperaturas
Las temperaturas juegan un papel elemental en los procesos de
manufactura de lácteos, principalmente por la pasteurización ya que esta
ayuda a reducir la carga bacteriana que puede dañar el producto, pero en el
caso del queso crema y todos aquellos productos que se les añaden otros
organismos para ser elaborados, es muy importante que tengan un ambiente
apropiado en el cual desenvolverse. Pero al momento en que el trabajo de
este organismo cumple con lo requerido, es necesario inactivarlo porque
esto también puede dañar al producto(Walstra, 1999).
1. Temperatura del agua
Se refiere a la temperatura que debe estar el agua cuando se utiliza leche
reconstituida, es recomendable hidratar la leche a una temperatura que no
sobrepase los 45°C, ya que esto garantiza una buena hidratación sin perder
las propiedades propias de la leche (Alaís, 1971).
2. Temperatura de pasteurización
En el proceso del queso crema hay dos etapas de pasteurización la primera
se recomienda realizarla entre los 75°C y 80°C, ya que a estas temperaturas
se inhiben la mayoría de enzimas y bacterias que causan el deterioro del
producto y la segunda se recomienda hacerla entre 80°C y 85°C, con esto
se asegura que todas las bacterias viables dentro del queso sean eliminadas
y con ello se garantiza una mayor vida de anaquel que la actual. También es
importante mencionar que a esta temperatura se activan las gomas que
contienen los estabilizantes, lo que permite mantener constante la textura
que generará este tipo estabilizantes (Castillo, 2009).
La figura 7 muestra una gráfica de cómo el tratamiento térmico tiene efectos
mortales sobre las bacterias nocivas para el ser humano. Por ejemplo, se
34
puede apreciar que las bacterias Coliformes presentes en la leche mueren
cuando la temperatura es elevada a 70°C por 1 segundo y se tiene el mismo
efecto a 65°C solo que la exposición se alarga a 10 segundos; de igual
forma sucede con las demás bacterias(Tetra, 1995).
Figura 7. Efecto de la pasteurización en las bacterias
(Tetra, 1995)
3. Temperatura de inoculación
La adición del cultivo se debe realizar a una temperatura no mayor a los
35°C, ya que se están agregando organismos vivos cuyo desenvolvimiento
se ve directamente afectado por el medio que lo rodea, y en este caso la
temperatura es un factor sumamente importante ya que si es muy baja el
cultivo no se desarrolla y si es muy alta este se inhibe (Hansen, 2008).
C) Tiempos
Otro factor muy importante en este proceso es el tiempo de cada operación,
pero no haciendo referencia a la eficacia con la que se trabaja, sino el
tiempo en que se expone el producto en cada etapa de su proceso, por
ejemplo si no se agitan las mezclas en el tiempo establecido estas puede no
35
estar uniformes, o en el caso de la pasteurización si no se cumple con el
tiempo esta no surtirá efecto (Walstra, 1999).
1. Tiempo de agitación
La agitación es una operación casi constante en todo el proceso pero
específicamente en dos etapas, el tiempo es un factor a considerar. La
primera agitación que se debe controlar es la de la mezcla del agua, la leche
en polvo y la grasa vegetal. La segunda agitación es la que corresponde a la
mezcla base con la mezcla de la grasa butírica y los estabilizadores. Sin
embargo, este tiempo se encuentra sujeto a las características de los
ingredientes a mezclar. El tiempo de agitación da pauta a que la mezcla que
se está realizando sea uniforme, ayudando a que la homogenización sea
eficiente (Castillo, 2009).
2. Tiempo de pasteurización
Dependiendo del tipo de pasteurización que se realiza, así es el tiempo de
exposición a la temperatura que se necesita, en el caso de la pasteurización
tipo batch es necesario mantener la temperatura indicada, que en este caso
se recomienda que la primera sea de 75°C a 80°C y se realizará por 15
minutos, y la segunda será de 80°C a 85°C solo que por 5 minutos, esto
será suficiente para la destrucción de las bacterias sin afectar las
características del producto(Casp, 2003).
3. Tiempo de fermentación
Antes de determinar este tiempo, se debe tener claro cuáles son los
parámetros que se van a emplear para determinar las características típicas
del producto, ya que si el queso que se quiere elaborar es relativamente
ácido y que tenga una mayor vida de anaquel, es necesario que la
fermentación únicamente alcance los 95°D de acidez, lo cual representaría
36
aproximadamente de 15 horas a temperatura ambiente. Sin embargo este
tiempo se puede reducir dependiendo de la temperatura a la que se desee
fermentar(Castillo, 2009).
En la figura 8 se representa el comportamiento de la concentración de iones
de hidrógeno pH a diferentes temperaturas en relación al tiempo,
posteriormente a la inoculación. Se puede observar que mientras la mezcla
de queso crema ya inoculado se mantenga a una temperatura entre 30°C y
37°C (temperatura óptima para el crecimiento bacteriano Mesófilo), el tiempo
de acidificación es menor en relación a temperaturas más altas o más bajas,
ya que el cultivo puede inhibirse y no llegaría a la acidez necesaria del queso
crema (Matergani, 2006).
Figura 8. Efectos de la temperatura en la acidificación (Castillo, 2009)
37
D) Cultivos y estabilizadores
El principal papel es la producción de ácido láctico por medio de la
fermentación de la lactosa. El ácido láctico es el responsable del sabor
fresco y acido de los quesos sin maduración y de gran importancia en la
formación de la textura(Cabeza, 2002).
Los estabilizadores son aditivos que permiten mezclar cualquier tipo de
grasa con agua y así crear emulsiones que proveen a los alimentos de una
mejor textura. Existen infinidad de tipos de estabilizadores como las gomas
vegetales que son las más utilizadas, los almidones modificados, y las
pectinas por mencionar algunos (Walstra, 1999).
1. Tipos de cultivos y estabilizadores
Las bacterias lácticas se clasifican en dos grupos, los homofermentativos y
los heterofermentativos; en la producción de queso crema se utilizan cepas
de Streptococcus lácticos mesófilos homofermentativos. Estas bacterias se
caracterizan por ser las que producen mayor cantidad de ácido láctico y
generan fermentos lácticos cultivados a temperatura ambiente y aun así a
temperaturas no menores a los 10°C, pero fácilmente se destruyen a
temperaturas arriba de los 45°C. En esta clasificación se encuentran los
Streptococcus cremoris, Streptococcus lactis y Streptococcus
diacetylactis(Cabeza, 2002).
Para la elaboración de queso crema se utiliza una mezcla de cepas de
Streptococcus cremoris y Streptococcus lactis. En el caso de los
estabilizadores es necesario determinar cuáles son las características que
se le desean dar al producto; si el queso crema que se va a elaborar es del
tipo filadelfia como lo son la mayoría, se necesitaría una mezcla de gomas
vegetales y agentes espesantes que nos permitirán tener la textura y la
consistencia deseada (Hansen, 2008).
38
3. MATERIALES Y MÉTODOS
Se utilizó leche procedente del cantón Mejía y la elaboración del queso
untable se realizó en las instalaciones de la Planta Piloto de Procesamiento
de Productos Lácteos de la Universidad Tecnológica Equinoccial. La
caracterización organoléptica de la leche se llevó a cabo en el Laboratorio de
Química en la Universidad Tecnológica Equinoccial.
3.1. CARACTERIZACIÓN DE LA LECHE Para el desarrollo de las pruebas y en cada una de las repeticiones se utilizó
leche cruda y fresca de vaca, recibida en las instalaciones de la Planta,
donde se evaluó la calidad sanitaria y físico química de acuerdo con los
requerimientos especificados para la leche cruda en la norma(INEN, 1987).
Una vez recibida la leche se analizó las características organolépticas: color,
sabor, aspecto, y olor (INEN, 1987). Se homogeniza con un agitador y se
tomó una muestra de 2 litros donde se realizó mediciones de densidad,
grasa, acidez titulable, sólidos totales, ensayo de reductasa y prueba de
alcohol.
3.1.1. DETERMINACIÓN DE CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS
Las características o propiedades organolépticas de un alimento son todas
aquellas que pueden percibirse de forma directa por los sentidos, sin utilizar
aparatos o instrumentos de estudio. Serán, por tanto, los primeros datos que
obtengamos de los ejemplares que estudiamos, aunque estos datos puedan
variar con el tiempo o por el origen de la materia prima.
Procedimiento: En el mismo recipiente que se recibió la leche fue analizada
organolépticamente. Se observó su aspecto, color, olor y el contenido de
material extraño; para posteriormente ser aprobada o rechazada.
39
3.1.2. DETERMINACIÓN DE DENSIDAD
Es la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad del agua
destilada, considerada ambas a una temperatura determinada (INEN,
1983a).
Materiales:
⎯ Lactodensímetro, con temperatura de referencia 20oC y provisto de
graduaciones de 0,001 u otras que permitan una aproximación mayor
a la misma temperatura.
⎯ Probeta de 250 cm3, de medidas que permita libre movimiento al
lactodensímetro.
Procedimiento: Se vertió la muestra de leche previamente homogeneizada
por las paredes de la probeta evitando la formación de espuma, se introdujo
cuidadosamente el lactodensímetro y se esperó hasta que se encuentre en
reposo después se realizó un ligero movimiento de rotación, dejándolo flotar
hasta que se estabilice, se lee la escala en el nivel de la leche y se tomó la
temperatura. Si la temperatura de la leche es de 20oC, el número indicado
en la escala del lactodensímetro da la densidad expresada en oQuevenne. Si
la temperatura es distinta hay que hacer una corrección, sumando o
restando 0.0002 a la densidad leída, por cada grado de temperatura
respectivamente mayor o menor a 20oC, mediante la siguiente ecuación:
0,0002 20 [1]
Donde:
d20: densidad en g/ml a 20oC.
dt: densidad en g/ml a temperatura de ensayo.
To: temperatura de ensayo.
40
3.1.3. DETERMINACIÓN DE GRASA
Es la cantidad expresada en porcentaje de masa, de sustancias,
principalmente grasas, extraídas de la leche mediante procedimientos
normalizados (INEN, 1973).
Materiales:
⎯ Pistola dosificadora de ácido sulfúrico (10cm3).
⎯ Pistola dosificadora de alcohol amílico (1 cm3).
⎯ Pipeta aforada de 10,94 cm3, para medir la muestra.
⎯ Butirómetro Gerber
⎯ Centrífuga
⎯ Baño de agua, con regulador de temperatura, ajustado a 65 +/- 2oC.
Procedimiento: Se vertió 10 ml de ácido sulfúrico de densidad de 1,812
g/cm3 en el butirómetro Gerber, luego se agregó cuidadosamente por las
paredes del butirómetro 11 ml de la leche previamente homogenizada, por
último se añadió 1 ml de alcohol amílico, y se agitó la mezcla con el tapón
hacia arriba, volteándolo alternativamente de arriba hacia abajo para mezclar
bien el contenido. Luego se centrifugó por 5 minutos, se sumergió en baño
maría a 65° C y se efectuó la lectura (INEN, 1973).
3.1.4. DETERMINACIÓN DE ACIDEZ TITULABLE
Es la acidez de la leche, expresada convencionalmente como contenido de
ácido láctico, y determinada mediante procedimientos normalizados (INEN,
1984a).
Materiales:
⎯ Matraz Erlenmeyer de 100 cm3.
41
⎯ Matraz aforado de 500 cm3.
⎯ Bureta de 25 cm3, con divisiones de 0,05 cm3 o de 0,1 cm3.
⎯ Solución 0,1N de hidróxido de sodio, debidamente estandarizada.
⎯ Solución indicadora de fenolftaleína.
⎯ Agua destilada.
Procedimiento: Con la pipeta se vertió 9ml de leche en un vaso de
precipitación, se añadió 5 gotas de fenolftaleína y luego se tituló gota a gota
con la solución de hidróxido de sodio 0,1 N y se titula hasta obtener una
coloración rosa muy tenue que se mantenga por 30 segundos. Se leyó en la
bureta el volumen de solución empleada, y con el dato obtenido se calculó la
acidez mediante la ecuación siguiente: (INEN, 1984a)
0,090 100 [2]
Donde:
A: Acidez titulable de la leche, en porcentaje en masa de acido láctico.
V: Volumen de la solución de hidróxido de sodio empleado en la titulación,
en cm3.
N: Normalidad de la solución de hidróxido de sodio.
m: Masa del matraz Erlenmeyer vacío, en g.
m1: Masa del matraz Erlenmeyer con la leche, en g.
3.1.5. DETERMINACIÓN DEL pH
La determinación de pH se realiza mediante el pH-metro respectivamente
calibrado. Su medida se la realiza colocando la muestra de 50 ml de leche
en un vaso de precipitación, se introduce el electrodo por varios segundos
hasta que se estabilice las lecturas del pH y temperatura en la pantalla.
42
3.1.6. DETERMINACIÓN DE CONTENIDOS DE SÓLIDOS TOTALES
Es el producto resultante de la desecación de la leche mediante
procedimientos normales (INEN, 1983b).
Procedimiento: Ya obtenido los datos del contenido de grasa y la densidad
de la leche, el contenido de sólidos totales se calculó mediante la siguiente
ecuación:
250 1 1,22 0,72 [3]
Donde:
S: Sólidos Totales
d20: Densidad a 20oC
G: Contenido de grasa
3.1.7. PRUEBA DE ALCOHOL La prueba de alcohol o acidez cualitativa, se basa en la formación de grumos
cuando la acidez supera el 0,19%. Cualquier sospecha de prueba positiva
debe confirmarse con la determinación de ácido láctico. Se realizó de
acuerdo a lo descrito en la norma (INEN, 1985).
Procedimiento: Se vertió en un tubo de ensayo 2 ml de leche con 2 ml de
alcohol al 70%, luego se invirtió 3 veces el tubo respectivamente tapado y
mezclándolo bien, después se observó la formación de grumos al descender
la leche por las paredes y se comparó con la leche sin alcohol. Si forma
grumos implica prueba positiva donde existe acidez alta de lo contrario es
negativa su acidez es baja.
3.1.8. DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE REDUCCIÓN DE AZUL DE METILENO
43
Para estimar el número aproximado de microorganismos en la leche cruda
se utiliza un método indirecto basado en la reducción del colorante azul de
metileno que es un indicador de oxido-reducción (es azul cuando está
oxidado e incoloro cuando esta reducido). La actividad reductora de los
microorganismos se manifiesta por el tiempo de la reducción del colorante a
una temperatura de 37 a 38°C (INEN, 1984b).
Materiales:
⎯ Pipeta aforada de 10 cm3
⎯ Pipeta aforada de 1 cm3
⎯ Tubos de ensayo, estériles
⎯ Tapones de goma, estériles
⎯ Baño de agua, con regulador de temperatura ajustado a 37oC +/-
0,5oC
Procedimiento: Se vertió 10 ml de leche en un tubo de ensayo con una
pipeta previamente homogeneizada con la misma leche, luego se añadió
cuidadosamente 1 ml azul de metileno, se tapó y se mezcló, luego se colocó
en baño maría a 37°C para la incubación. Con la tabla 11 se compara el
resultado tomando en cuenta el tiempo hasta que la mezcla se decoloró
completamente.
Tabla 11. Tiempo de reducción de Azul de Metileno
Categoría Tiempo de
Reducción de Azul de Metileno (TRAM)
Contenido de microorganismos mesófilos
(UFC/cm3)
A (Muy Buena) Más de 5 horas Hasta 5x105 B (Regular) De 2 a 5 horas Desde 5x105 hasta 1,5x106 C (Mala) De 30 min a 2 horas Desde 1,5x106 hasta 5x106 D (Muy Mala) Menos de 30 min Más de 5x106
(ISO, 2003)
44
3.2. PROCESO DE ELABORACIÓN DEL QUESO CREMA Leche
Lienzo Impurezas
Batch 63oC por 30 min
34oC
Cultivo 16h
Mesófilo 20h
(0.01g/l) 24h
2h
4h
6h
Sal 1% 4oC
Queso crema
Figura 9.Diagrama de flujo del proceso de elaboración del queso crema
Filtrar
Recepción
Pasteurizar
Enfriar
Fermentar
Mezclar
Desuerar
Almacenar
Envasar
Pesar
45
3.2.1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DEL QUESO CREMA
El proceso de elaboración del queso crema tal como se indicó en la figura 9
se describe de la siguiente manera:
3.2.1.1. Recepción de la leche
Se recibió la leche en Cantinas de plástico (MILKAN) con capacidad de 30 L,
a 8oC de temperatura.
3.2.1.2. Filtrado de la leche
Se utilizo lienzo con el fin de eliminar las macro impurezas y partículas
externas que proceden desde el ordeño.
3.2.1.3. Pasteurización de la leche
Se vertió toda la leche en una marmita tipo batch, que se realiza en un
tanque enchaquetado al cual se le inyecta agua caliente por los costados
para elevar la temperatura. Es muy importante que en este tipo de
pasteurización se mantenga siempre la agitación y así alcanzar la
temperatura óptima de pasteurización (630C por 30 min).
3.2.1.4. Enfriamiento
Una vez pasteurizado, se procedió a enfriar hasta que llegue a una
temperatura aproximada de 340C.
3.2.1.5. Inoculación
Adquirida la temperatura óptima de inoculación, se traspasó la leche en tres
diferentes baldes cada uno con 9 litros de leche y después se añadió cultivo
láctico liofilizado (Lactococcus Lactis y Lactococcus cremoris) como se
indica la ficha técnica en el Anexo 8.
46
3.2.1.6. Fermentación
Una vez inoculados los baldes con sus litros de leche se deja reposar por 16,
20, y 24 horas respectivamente a temperatura ambiente (18±2ºC).
3.2.1.7. Desuerado
Con la obtención del aglomerado se procedió a retirar el suero, en tres
diferentes recipientes cada uno con lienzo y así dejar reposar en tres
diferentes tiempos 2, 4, y 6 horas respectivamente.
3.2.1.8. Agitación y adición de sal Se procedió una agitación manual por un minuto en cada tratamiento en su
respectivo recipiente y así tener un producto de consistencia cremosa y de
viscosidad alta como se caracteriza este queso particularmente. Después se
añadió 1% de sal.
3.2.1.9. Envasado
Se empacó el queso en tarrinas de poliestireno de 250 g. para protegerlos
de la humedad y de la contaminación.
3.2.1.10. Almacenamiento
Se almacenaron en un cuarto frío con una temperatura de 4oC con el fin de
obtener un mayor tiempo de conservación del producto y de esta manera
conseguir una mayor firmeza y mejor textura.
3.2.2. EVALUACIÓN DEL pH DEL QUESO CREMA
Permitió verificar la actividad de los microorganismos mediante la
degradación de los componentes de la cuajada a compuestos neutros o
alcalinos que elevan el pH.
En quesos de pasta blanda se pueden obtener valores desde 4,4 a 5,0
dependiendo del tiempo de fermentación (USDA, 1994).
47
Procedimiento: Se empleó el método electrométrico, es decir utilizando un
potenciómetro de electrodo de membrana cilíndrica previamente calibrado.
Se tomó la muestra, se introdujo el electrodo en el centro de la masa y se
registró la lectura cuando los valores de la pantalla se estabilizaron.
3.2.3. EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTO DEL QUESO CREMA
El rendimiento de cada tratamiento se obtuvo mediante la determinación de
la masa del producto final, obtenida del procesamiento de 3 lt de leche
empleados en cada tratamiento. La medición del peso del producto según el
tratamiento, se realizó el mismo día de la producción después de haber
transcurrido el tiempo de desuerado del queso antes de ser envasado.
El queso fue pesado en una balanza digital de marca UWE modelo DM6000
con capacidad de 1000 g.
El rendimiento se expresa en porcentaje (peso/volumen), en función de la
relación de kg de queso producido por litro de leche, basándose en la
siguiente ecuación:
100 [4]
Donde:
R: Rendimiento del proceso (%)
mT: Masa total del queso obtenido (kg)
V: Volumen de leche procesado (litros)
48
3.3. DISEÑO EXPERIMENTAL
3.3.1. FACTORES DE ESTUDIO
Factor A: Tiempo de fermentación Niveles: A1: 16 h
A2: 20 h
A3: 24 h
Factor B: Tiempo de desuerado
Niveles: B1: 2 h
B2: 4 h
B3: 6 h
3.3.2. TRATAMIENTOS
Tabla 12. Tratamientos en estudio
TRATAMIENTO FACTOR A FACTOR B
COMBINACIONES RESULTADO t fermentación t desuerado
T1 B1 A1B1 tf16 td2 T2 A1 B2 A1B2 tf16 td4 T3 B3 A1B3 tf16 td6 T4 B1 A2B1 tf20 td2 T5 A2 B2 A2B2 tf20 td4 T6 B3 A2B3 tf20 td6 T7 B1 A3B1 tf24 td2 T8 A3 B2 A3B2 tf24 td4 T9 B3 A3B3 tf24 td6
Donde:
tf: Tiempo de fermentación
td: Tiempo de desuerado
49
3.3.3. ANÁLISIS DE DATOS
Se aplicó el Diseño Factorial Multinivel con arreglo A x B, donde el Factor A
son los tiempos de fermentación, con 3 niveles y el Factor B son los tiempos
de desuerado con 3 niveles, resultando 9 tratamientos con tres repeticiones
cada uno.
3.3.3.1. Características del experimento
Número de tratamientos: Nueve (9)
Número de repeticiones: Tres (3)
Número de unidades experimentales: Veintisiete (27)
3.3.3.2. Unidad experimental
Este experimento estuvo constituido por 27 unidades experimentales, cada
unidad experimental tuvo un peso de 1 kg. La materia prima que se utilizó
procedía del cantón Mejía.
3.3.3.3. Análisis Estadístico
Tabla 13. Esquema del Análisis Estadístico
FUENTES DE VARIACIÓN GRADOS DE LIBERTAD Tratamientos 8
Repeticiones 2
Factor A 2
Factor B 2
Interacción A x B 4
Error experimental 9
TOTAL 17
50
3.3.3.4. Análisis funcional
• Se realizó la prueba de optimización de múltiples respuestas para los
tratamientos.
• Se hizo la prueba de Durbin – Watson para los factores.
3.3.4. VARIABLES EVALUADAS
Al finalizar el proceso de elaboración del queso untable para cada
tratamiento se evaluó la siguiente variable en cada una de las unidades
experimentales:
3.3.4.1. Textura
La medición de la textura se realizó mediante la viscosidad que el queso va
adquiriendo conforme hay pérdida de humedad, según el transcurso del
tiempo de desuerado.
Se empleó el método del viscosímetro Brookfield (programable DV + II +
VISCOMETER) provisto con un baño termostático TC – 501 a 10oC (ANEXO
XI) cuya escala de medición es de 0 – 200 rpm con punta SO4.
3.4. ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICO
La determinación de la composición del queso untable se realizó al día
siguiente de la producción, a partir de dos muestras de 250 gr
respectivamente del tratamiento óptimo. El análisis se realizo en el
laboratorio Multianalityca Cía. Ltda. Donde determinaron el porcentaje de:
Grasa: AOAC 2003.86
Extracto seco: AOAC 925.10
Humedad: Cálculo
51
3.5. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO
Las determinaciones microbiológicas fueron realizadas con el fin de
establecer indicadores de calidad del queso crema. Como se había
mencionado, al día siguiente de la producción fue realizado en el laboratorio
Multianalityca Cía. Ltda.donde determinaron el conteo de:
E. coli: AOAC 991.14
Mohos: AOAC 997.02
Levaduras: AOAC 997.02
S. aureus: AOAC 2003.07
3.6. ANÁLISIS BÁSICO DE COSTOS
Se realizó un análisis básico de costos, tomando en cuenta una producción
diaria de 100 unidades de 250 gramos cada una con los siguientes rubros:
• Materia Prima: Leche, Cultivo Láctico, Sal.
• Mano de obra: Mano de obra directa.
• Materiales: Envases
Se consideró los costos de: Servicios Básicos, Mantenimiento, Suministros
de limpieza, Suministros de oficina, Depreciaciones.
Para Gastos Administrativos se sumó el 12% del costo de producción y un
20% de Rentabilidad.
52
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1. CARACTERIZACIÓN DE LA LECHE En general, la calidad y el rendimiento que se obtiene en la producción de
cualquier tipo de queso son resultado de la calidad de la leche que se utiliza
como materia prima, así como las condiciones del proceso. La composición
de esta es muy variable ya que depende de diversos factores como el medio
ambiente, alimentación, época de lactancia, edad, raza de animal, entre
otros. Además la manera de ordeñar y conservar la leche hasta su
utilización, pueden afectar su calidad, contaminándola u otorgando
características indeseables (Alaís, 1971).
La leche utilizadaen las pruebasfue analizada antes de ser procesada
siguiendo los métodos descritos anteriormente. Se obtuvieron los resultados
detallados a continuación.
4.1.1 CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS
Al momento de recibir la leche para ser procesada en la planta se observó,
un producto libre de material extraño y de color blanco, ligeramente
amarillento. No se percibió olores ni sabores extraños al característico de la
leche. Siendo los resultados del análisis organoléptico acorde a la norma
dicha anteriormente, se decidió aceptar la leche para ser utilizada en las
pruebas.
4.1.2 PARÁMETROS FÍSICO - QUÍMICO
En la tabla 14 se presenta los valores obtenidos del análisis físico-químico
de la leche.
53
Tabla 14. Resultado Análisis físico-químico de la leche
Parámetro Valores* Requisitos** Unidad Densidad relativa a 150C 1,029 1,029 - 1,033 Contenido de Grasa 3,5 3,2 % Acidez Titulable (en acido láctico) 0,16 0,14 - 0,17 % pH 6,6 6,4 - 6,6 Sólidos Totales 12,24 11,4 % Prueba de Alcohol Negativo Negativo * Promedio de tres repeticiones
** Referencia tomada de la norma (INEN, 1987) de requisitos para leche cruda.
Al comparar los datos obtenidos en las mediciones con los valores mínimos
y máximos que exige la norma, se puede considerar que las leches
utilizadas en la pruebas cumplen con los requerimientos establecidos por la
norma (INEN, 1987) para la leche cruda que se utiliza en el procedimiento de
queso.
4.1.3 CALIDAD MICROBIOLÓGICA
Las muestras utilizadas para determinar la calidad microbiológica fueron
tomadas después de ingresada la leche a la planta, luego de haber sido
homogenizada, recogido en recipientes limpios y siguiendo el procedimiento
descrito anteriormente, los resultados se muestran en la tabla 15.
Tabla 15. Tiempo de Reducción de Azul de Metileno
Ensayo TRAM* (horas) Calificación Contenido aproximado de aerobios mesófilos (UFC/ml)
1 5 Regular 5x105 - 1.5x106 2 4 Regular 5x105 - 1.5x106 3 5 Regular 5x105 - 1.5x106 Mínimo requerido ** >2 Regular < 1.5x106
*Promedio de los resultados de las pruebas por duplicado **Referencia tomada de la norma (INEN, 1984b) de requisitos para la leche cruda
54
La leche utilizada en los tres ensayos se mostró adecuada para el
procesamiento de queso crema, ya que el tiempo de reducción de azul de
metileno de las muestras fue mayor que el mínimo de dos horas que
establece la norma (INEN, 1984b) para leche cruda. En todos los casos el
promedio de las pruebas fue mayor a cuatro horas, calificándose la leche
como regular.
La norma (ISO, 2003) califica como Muy buena a la leche que sometida a las
pruebas TRAM supere las 5 horas sin decolorar el azul de metileno. La leche
calificada como Muy Buena, contiene menos de 5x105 UFC/ml de aerobios
mesófilos, lo que sería recomendable procesar el queso crema partiendo de
leche con estas características mínimas.
4.2. EVALUACIÓN DEL pH DEL QUESO CREMA
En latabla 16 se indica los valores de pH de cada uno de los tratamientos,
con sus respectivas repeticiones:
Tabla 16. Valores de pH en el queso crema
Tratamientos pH* T1 4.53 ± 0.01 T2 4.50 ± 0.01 T3 4.50 ± 0.00 T4 4.48 ± 0.01 T5 4.46 ± 0.01 T6 4.45 ± 0.02 T7 4.48 ± 0.00 T8 4.47 ± 0.00 T9 4.45 ± 0.00
* X±S (n=3)
55
A todos los tratamientos se le añadió la misma carga bacteriana (0.01 g/l)
por lo que tienen la misma actividad de los microorganismos, se puede
observar en la figura 10 el descenso del valor del pH, conforme el transcurso
del tiempo de fermentación y desuerado. Todos los tratamientos cumplieron
con los requerimientos establecidos por el Departamento de Agricultura de
los Estados Unidos (USDA, 1994) para queso crema.
Figura 10. Variación del pH por tiempo de fermentación en relación al
tiempo de desuerado
La presencia de cultivos lácteos en el queso y la consecuente producción de
ácido láctico por fermentación de la lactosa, provocan el descenso normal
del pH del producto durante la fabricación, continúa descendiendo durante la
fermentación desde 6.6 hasta 4.47. (Matergani, 2006) Encontró que estos
valores se estabilizan e incluso, vuelven a incrementarse hacia la
neutralidad, en productos como quesos madurados.
La variabilidad encontrada en el parámetro de acidez resulta pequeña en
relación a las condiciones artesanales con que es elaborado este producto.
La fermentación, a temperatura ambiente, puede experimentó pequeñas
fluctuaciones en la actividad metabólica de los cultivos.
4,44
4,45
4,46
4,47
4,48
4,49
4,50
4,51
4,52
4,53
4,54
0 1 2 3 4 5 6 7
pH
horas de desuerado
tf16
tf20
tf24
56
4.3. EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTO DEL QUESO CREMA
En la tabla 17, el rendimiento se ve expresado de dos maneras, la primera
anuncialos kilogramos de queso obtenidos en 100 litros de leche; y la
segunda demuestra el número de litros de leche para obtener un kilogramo
de queso crema (Brito, 1985).
Tabla 17. Valores promedio de rendimiento obtenido en tres producciones
de cada tratamiento aplicado (T1 al T9)
RENDIMIENTO TRATAMIENTO % Litros/Kg
T1 56.46 ± 0.84 1.77 T2 47.13 ± 0.19 2.12 T3 41.80 ± 0.16 2.39 T4 56.63 ± 0.27 1.77 T5 44.63 ± 0.10 2.24 T6 42.34 ± 0.18 2.36 T7 55.24 ± 0.15 1.81 T8 43.56 ± 0.23 2.30 T9 38.60 ± 0.01 2.59
*X±S (n=3)
El queso del tratamiento T4 (tf20 td2) presentó mayor rendimiento (56.63%)
ligeramente superior al tratamiento T1 (56.46%) seguido por el tratamiento
T7 (55.24%), indicando así la disminución del porcentaje de rendimiento
conforme el transcurso del tiempo de desuerado.
57
Figura 11. Rendimiento del queso crema
El rendimiento de la leche en el queso crema es influenciado por diversos
factores tales como: composición y calidad de la leche, el tratamiento a la
cuajada, los equipos queseros, el procedimiento de manufactura y la
precisión de los procedimientos de medida. Entre los factores primordiales
involucrados en la reducción del rendimiento, se pueden mencionar el
contenido inferior de caseína y un pH alcalino. La diferencia que se puede
apreciar entre los tratamientos en el desarrollo del estudio podría deberse a
variaciones en la manipulación de la leche y cuajada durante las diferentes
etapas de producción del queso crema. Los resultados obtenidos para los
tratamientos representan un buen rendimiento considerando que no se ha
utilizado ningún tipo de estabilizante o gelificante.
La incorporación de una fuente ácida a la leche, puede servir como una
técnica sencilla para aumentar el rendimiento manteniendo la buena calidad
del queso e incluso mejorar sus características organolépticas pero también
la leche muy acidificada produce menores rendimientos. (Inda, 2000).
Este rendimiento es alto y apropiado desde un punto de vista comercial para
desarrollos en la pequeña y mediana industria similar a los obtenidos
con(Chacón, 2003). Por sus características fisicoquímicas, la literatura
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0 1 2 3 4 5 6 7
% re
ndim
iento
horas de desuerado
tf16
tf20
tf24
58
señala que es de esperar que el queso en estudio posea una vida útil en
almacenamiento comparable con la de los quesos muy frescos, los cuales
maduran con relativa rapidez (Scholz, 1995), lo que favorece su fácil
manufactura en medios artesanales.
4.4. DISEÑO EXPERIMENTAL
El parámetro que relaciona la textura en el presente estudio fue la
viscosidad. Las mediciones de viscosidad se basan en la resistencia a la
deformación de un fluido.
En el siguiente cuadro se indica los valores de la viscosidad de cada uno de
los tratamientos con sus respectivas repeticiones:
Tabla 18. Valores de Viscosidad en el queso crema obtenidos en
3 producciones de cada tratamiento (T1 al T9)
Tratamientos Viscosidad (cps)*
T1 947 ± 48.13 T2 3273 ± 62.64 T3 3371 ± 56.03 T4 1366 ± 64.09 T5 2942 ± 53.68 T6 3062 ± 64.61 T7 2274 ± 56.04 T8 2676 ± 93.77 T9 2981 ± 91.98
*X±S (n=3)
El tratamiento T3 presentó mayor viscosidad que los demás tratamientos. En
el gráfico se puede observar el crecimiento de viscosidad conforme el
transcurso del tiempo de fermentación y desuerado. Se Observa que en
cada tratamiento a mayor tiempo de desuerado mayor es su viscosidad.
59
Figura 12. Variación promedio de la viscosidad en relación al
tiempo de fermentación con el tiempo de desuerado
Se puede observar que a medida se aplica la fuerza de rotación en los
tratamientos ofrece mayor resistencia al que tiene mayor tiempo de
desuerado.
La tabla ANOVA en el Anexo 9 indica la variabilidad de Viscosidad en piezas
separadas para cada uno de los efectos, entonces prueba la significancia
estadística de cada efecto comparando su cuadrado medio contra un
estimado del error experimental. En este caso, los valores de textura
recogidos en este estudio presenta un valor-P menor que 0.05, indicando
que son significativamente diferentes el tiempo de desuerado con un nivel de
confianza del 95.0%.
El estadístico R-Cuadrada indica que el modelo, así ajustado, explica
68.79% de la variabilidad en Viscosidad. El estadístico R-cuadrada
ajustada, que es más adecuado para comparar modelos con diferente
número de variables independientes, es 64.72%. El error estándar del
estimado muestra que la desviación de los residuos es 567.94. El error
medio absoluto (MAE) de 420.14 es el valor promedio de los residuos. El
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 1 2 3 4 5 6 7
cps
horas de desuerado
Viscosidad
tf16
tf20
tf24
60
estadístico de Durbin-Watson (DW) prueba los residuos para determinar si
haya alguna correlación significativa basada en el orden en que se
presentan los datos en el archivo. Puesto que el valor-P es mayor que 5.0%,
no hay indicación de autocorrelación serial en los residuos con un nivel de
significancia del 5.0%.
(Statgraphic)
Figura 13.Diagrama de Pareto estandarizado para Viscosidad del queso
crema
El diagrama de Pareto estandarizado, mostrado en la Figura 13 es una
representación gráfica del análisis de varianza donde igualmente se
observan los factores más influyentes. Los efectos de color azul (-) son
inversamente proporcionales a la variable de respuesta (Viscosidad),
mientras que los de color plomo (+) son efectosdirectamente proporcionales
a la variable de respuesta. El diagrama incluye una línea vertical cuya
ubicación depende del intervalo de confianza determinado (95% para el caso
de estudio). Todo efecto que sobrepase la línea será de considerable
significancia para el proceso.
Diagrama de Pareto Estandarizada para Viscosidad
0 2 4 6 8
Efecto estandarizado
A:t fermentacion
AB
B:t desuerado+-
61
Del diagrama se observa claramente que el factor más influyente sobre el
proceso es el tiempo desuerado. Esto indica que un cambio en el tiempo
tendrá un efecto más relevante que cualquier otro cambio de otra variable,
por lo cual el tiempo de desuerado es la de mayor importancia en el control
del proceso. Las otras interacciones son fuentes insignificantes de variación
para el proceso.
Las representaciones de los efectos del tiempo de fermentación y del tiempo
de desuerado presentan pendientes que explican la gran significancia de
estos efectos para el proceso y la sensibilidad de la variable de respuesta a
estos factores, fenómeno que ya se observaba en el diagrama de Pareto
estandarizado. El efecto del tiempo de fermentación, presenta una línea con
una pendiente menos pronunciada con una tendencia a ser constante, por lo
cual es una de las variables de menor importancia para el proceso. La
variable que presenta mayor pendiente es la del tiempo de desuerado; esto
indica que un pequeño cambio en el valor representa un gran aumento o
disminución en la obtención de la viscosidad.
(Statgraphic)
Figura 14.Efectos principales para Viscosidad del queso crema
Considerando que el mayor tiempo de desuerado influye significativamente
en el rendimiento según la tabla 18, la variable de importancia del estudio
62
será la viscosidad según los requerimientos de la Norma en el Codex
Alimentarius. El efecto de una variable sobre la viscosidad dependerá a su
vez, de los valores que tomen las otras variables del proceso.
La interacción más relevante para el proceso es el tiempo de desuerado. El
efecto sobre la variable de respuesta al variar el tiempo de fermentación es
insignificante; mientras que al invertir factores el tiempo de desuerado
muestra una diferencia considerable en la viscosidad.
Otra forma de comprobar el buen ajuste del modelo es comparando los
resultados obtenidos experimentalmente para cada caso con los valores
pronosticados o estimados por el modelo mismo. En el Anexo 10se observa
con claridad la diferencia entre dichos valores.
Este procedimiento ayuda a determinar la combinación de los factores
experimentales que simultáneamente optimiza varias respuestas. Los hace
maximizando la función de deseabilidad. Las metas de cada una de las
respuestas actualmente están establecidas como maximizar la viscosidad.
La salida muestra la función de deseabilidad evaluada en cada punto del
diseño. Entre los puntos de diseño, la deseabilidad máxima se alcanza en la
corrida 7.
Optimizar la variable de respuesta, para este caso, maximizando el
porcentaje de viscosidad. La Tabla, resume los valores de los parámetros
hallados por el modelo para obtener el máximo porcentaje de viscosidad.
Tabla 19. Optimización del proceso
Factor Bajo Alto Óptimo t fermentación (h) 16.0 24.0 16.2075 t desuerado (h) 2.0 6.0 5.64656
Respuesta Óptimo Viscosidad (cps) 3478.87
63
Los valores óptimos para la maximización de la variable de respuesta se
hallan dentro del rango determinado previamente para el diseño de
experimentos, sin embargo, todos tienden a estar ubicados en los extremos
de cada variable.
(Statgraphic)
Figura 15. Superficie de Respuesta para la viscosidad
En la Figura 15 se muestra gráficamente la superficie de respuesta obtenida
mediante el modelo. Es posible elegir dos de las variables de entrada como
parámetros del gráfico (eje x y eje z) y una tercera dimensión que sería la
variable de respuesta misma (eje y). En este caso se asignan como
parámetros del gráfico el tiempo de fermentación, tiempo de desuerado y la
Viscosidad (variable de respuesta).
Otra manera de comprobar y observar el punto óptimo del proceso es en los
contornos de la superficie de respuesta, indicando la combinación del tiempo
de fermentación y tiempo de desuerado.
Superficie de Respuesta Estimada
16 18 20 22 24t fermentacion
23
45
6
t desuerado0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Des
eabi
lidad
64
(Statgraphic)
Figura 16. Contornos de superficie de respuesta
4.5. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO DEL TRATAMIENTO ÓPTIMO
Los resultados microbiológicos establecen que el tratamiento óptimo (T3) se
encontraban con un contenido de E. coli, mohos y S. aureus < a 10 UFC/g,
la levadura con 30 ufc/gr donde se encuentra dentro de los requisitos por la
Universidad de Agricultura de Estados Unidos.
Tabla 20. Análisis microbiológico del tratamiento óptimo
Parámetros Resultado* Requisitos** Unidad
Recuento de E. coli < 10 < 10 ufc/g
Recuento de Mohos < 10 < 100 ufc/g
Recuento de Levadura 30 < 100 ufc/g
Recuento de S. aureus < 10 < 1000 ufc/g
* Valores obtenidos del queso óptimo ** Referencia tomada del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de requisitos para queso crema.
Contornos de la Superficie de Respuesta Estimada
16 18 20 22 24t fermentacion
2
3
4
5
6
t des
uera
do
Deseabilidad0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0
65
Esta condición higiénica y bajo contenido de microorganismos se logró por el
tratamiento térmico dado a la leche (65 °C por 30 min.), donde se redujo su
contenido de mohos y levaduras debido a que estas células vegetativas son
destruidas por temperaturas comprendidas entre los 50 y 58 °C durante 10 y
15 min., al igual que sus esporas como ocurre en la leche cuando se somete
temperaturas de 62.8 °C por 30 min. 71.7 °C por 15 segundos.(Fraizer,
1993)
4.6. ANÁLISIS FÍSICO – QUÍMICO DEL TRATAMIENTO ÓPTIMO Tabla 21. Análisis Físico-Químico del Tratamiento Óptimo
Parámetros Resultado* Requisitos ** Unidad
Humedad 66.86 67 %
Grasa 25.15 25 %
Extracto seco 33.14 22 %
* Valores obtenidos del queso óptimo ** Referencia tomada del Codex Alimentarius de requisitos para queso crema.
En la tabla 21 se observa un contenido de humedad de 66.86% acercándose
al requisito mínimo del Codex Alimentarius (Anexo 1), esto se debe a dos
factores: el tiempo de desuerado, lo que de alguna manera provoco una
menor liberación de suero obteniéndose así una consistencia menos firme y
una humedad relativamente alta en relación a los niveles de humedad
establecidos por la norma; y, no añadir ningún tipo de gelificante,
estabilizante.
Parámetros como la humedad, la materia grasa y la acidez definen, por lo
general, no solo la variedad a la que pertenece un queso, sino que en gran
medida establecen las características técnicas y sensoriales del producto
(Brito, 1985).
66
En función del contenido de humedad y de grasa es posible clasificar el
queso sometido a estudio como “extra graso” (contenido mínimo del 40 %
de grasa en base seca) y como un queso “blando de corte” (entre el 54 % y
el 63 % de humedad), similar al queso crema que se suele clasificar como
un queso graso de pasta blanda (Tacsan, 1987).
La acidez obtenida por fermentación durante el tiempo prolongado de
desuerado, de hecho puede explicar en parte el contenido de humedad
intermedio de este queso en comparación con los quesos frescos (60 % - 80
% humedad), dado que, un pH ácido genera una mayor repulsión de agua
en la fracción proteica (Walstra, 1999).
4.7. ANÁLISIS BÁSICO DE COSTOS
En la tabla 25 se detalló los valores de costo diario de producción con un
total de 113.58 dólares, costo de producción por unidad de 1.14 dólares y el
precio de venta por una unidad de 250gr fue de 1.47 dólares.
Tabla 22. Análisis de costos del queso crema (250 g)
Cant. Prod Costo U. Subtotal Materia Prima Leche 100 0.45 45 Cultivo Lácteo 100 0.1 10 Sal 100 0.009 0.9
Total de Materia Prima 55.90 Mano de Obra Mano de obra directa 8 1.6 12.80
Total de Mano de Obra 12.80 Materiales Envases 100 0.25 25 Lienzo 3 5 15
Total de Materiales 40
Continuación………
67
Tabla 22. Análisis de costos del queso crema (Continuación)
Otros Costos Servicios Básicos 8 0.35 2.8 Mantenimiento 8 0.11 0.88 Suministros de limpieza 8 0.07 0.56 Suministros de oficina 8 0.03 0.24 Depreciaciones 8 0.05 0.4
Total de Otros Costos 4.88 Total costo por dia 113.58
Costo de produccion por unidad 1.14 Gastos Administrativos (12%) 0.14
Costo total unitario 1.27 % de rentabilidad 20% Precio de venta $ 1.47
68
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. CONCLUSIONES
• El factor tiempo de desuerado influye significativamente en la
viscosidad del producto, mientras que el tiempo de fermentación no
tiene efecto alguno.
• En todos los tratamientos realizados, el pH se encuentra dentro del
rango (4,4 – 4,9), establecido por el Departamento de Agricultura de
los Estados Unidos para realizar queso crema.
• En cuanto al rendimiento en función del tiempo de desuerado se
observa que a las 2 horas hay una pérdida de humedad promedio del
43%, (Anexo 1), sin embargo, esta variable no es de mucha
importancia debido a las preferencias del consumidor.
• El tiempo óptimo del proceso de queso crema es de 16.2 horas de
fermentación con 5.6 horas de desuerado, elaborado con leche entera
a una temperatura ambiente promedio de 18 ± 2 ºC, a este tiempo ya
se alcanza el rango óptimo de humedad máxima del 67%, establecida
por el CODEX 275 para el queso crema.
• La viscosidad del queso crema se incrementa significativamente con
el tiempo de desuerado.
• La interacción más relevante para el proceso es el tiempo de
desuerado. El efecto sobre la variable de respuesta (viscosidad) al
variar el tiempo de fermentación es insignificante; mientras que al
invertir factores, el tiempo de desuerado muestra una diferencia
considerable en la viscosidad.
69
5.2. RECOMENDACIONES
• Estandarizar nombre y proceso de elaboración.
• Aplicar otros métodos más específicos para medir la viscosidad del
queso crema.
• Realizar análisis sensoriales y estudios de vida útil del queso crema.
• Establecer parámetros de calidad funcional como extensibilidad,
viscosidad y textura del queso crema, para evaluaciones y
comparaciones objetivas con otros productos de este tipo.
• Establecer una Norma Oficial Ecuatoriana para el queso crema.
70
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73
ANEXO I
NORMADELCODEXPARAELQUESOCREMA (QUESODENATA,“CREAMCHEESE”)
CODEX STAN 275-1973 1. ÁMBITO DEAPLICACIÓN EstaNormaseaplicaalquesocrema(quesodenata)destinadoalconsumodirectooaelaboraciónulterior, según se describe en la Sección 2 infra. Enalgunospaíses,ladenominación“quesocrema(quesodenatacrema)”seutilizaparadesignar quesos, tales como queso duro madurado con alto contenido de grasa, que no son conformes a la descripción I Sección 2. Esta Norma no se aplica a dichos quesos. 2. DESCRIPCIÓN Elquesocrema(quesodenata)esunquesoblando,untable,nomaduradoysincorteza1 deconformidad conlaNormaparaelQuesoNoMaduradoIncluidoelQuesoFresco(CODEXSTAN221-2001)y laNorma Generalparael Queso(CODEXSTAN283-1978).El queso presentaunacoloración quevadecasiblanco a amarilloclaro.Sutexturaessuaveoligeramenteescamosaysinagujerosyelquesosepuedeuntary mezclar fácilmente con otros alimentos. 3. COMPOSICIÓN ESENCIALY FACTORES DE CALIDAD 3.1 Materiasprimas Leche y/u otrosproductos obtenidos de la leche. 3.2 Ingredientespermitidos – Cultivos iniciadores de bacterias inocuas del ácido láctico y/obacterias productoras de sabor y cultivos de otros microorganismos inocuos; – Cuajo u otras enzimas coagulantes inocuas idóneas; – Cloruro de sodioycloruro de potasio como sucedáneo de la sal; – Agua potable; – Coadyuvantes de elaboración inocuos idóneos; – Gelatina yalmidones: Estas sustancias se pueden utilizar con la misma función que los estabilizadores, siempre ycuando se añadan únicamente en las cantidades funcionalmente necesarias según exigen las buenas prácticas de fabricación(BPF),teniendo en cuenta toda utilización de los estabilizantes/espesantes enumerados en la sección 4; – Vinagre.
1 Elquesohasidomantenidodetalmaneraquenose hadesarrolladounacorteza(quesosincorteza)..
74
3.3 Composición
Componente dela leche
Contenido mínimo
Contenido máximo Niveldereferencia
(m/m) (m/m) (m/m) Grasalácteaenel extractoseco: 25% Norestringido 60%a 70% Humedaddelproductodesgrasado: 67% - Noespecificado
Extractoseco: 22% Restringidoporlahumedaddel
productodesgrasado(HPD) Noespecificado
Lasmodificacionesdelacomposicióndelquesocrema(quesodenata)que excedanlosvaloresmínimoso máximosespecificadosanteriormenteparalagrasaláctea,lahumedaddelproductodesgrasadoy elextracto seconoseconsideranconformesalodispuestoenlasección4.3.3dela NormaGeneral paraelUsode Términos Lecheros (CODEX STAN 206-1999). 4. ADITIVOS ALIMENTARIOS Solamentepuedenutilizarse lasclasesde aditivosalimentariosdeusojustificadoenumeradasacontinuación enlatablaparalascategoríasespecificadasdeproductos.Paracadaclasedeaditivoysegúnsepermitaen latabla,solamentepuedenutilizarselosaditivosalimentariosenumeradosacontinuaciónyúnicamente dentro de las funciones ylímites especificados.
Clasefuncionaldeaditivos Usojustificado
Pastadelqueso Tratamientodelasuperficie/corteza
Colorantes: X1 - Agentesblanqueadores: - - Reguladoresdela acidez: X - Estabilizadores: X2 - Espesantes: X2 - Emulsionantes: X - Antioxidantes: X - Conservantes: X2 - Agentesespumantes: X3 - Agentesantiaglutinantes: - -
1 Sóloparaobtenerlascaracterísticasdecolordescritasenla Sección2. 2 Losestabilizadoresy espesantes,incluidoslosalmidonesmodificadospuedenusarseenconformidadconladefiniciónde productoslácteos ysóloparaproductostratadostérmicamenteenlamedidaen queseanfuncionalmentenecesarios,tomandoencuentatodousode gelatina y almidonesacordeconlodispuestoen laSección3.2. 3 Sóloparaproductosbatidos. XElusodeaditivosquepertenecenalaclaseestájustificadotecnológicamente. - Elusodeaditivosquepertenecenalaclasenoestájustificadotecnológicamente.
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NºSIN
Nombredel aditivo alimentario Nivelmáximo Conservantes: 200 Ácidosórbico
1000mg/kg soloso encombinación, calculadocomoácidosórbico
201 Sorbatodesodio 202 Sorbatodepotasio 203 Sorbatodecalcio 234 Nisina 12,5mg/kg
280 Ácidopropiónico LimitadoporlasBPF 281 Propionatodesodio
282 Propionatodecalcio 283 Propionatodepotasio Reguladoresdelaacidez 170(i) Carbonatosdecalcio LimitadoporlasBPF
260 Ácidoacético(glacial) 261(i) Acetatodepotasio LimitadoporlasBPF
261(ii) Diacetatode potasio LimitadoporlasBPF
262(i) Acetatodesodio LimitadoporlasBPF
263 Acetatodecalcio LimitadoporlasBPF
270 Ácidoláctico(L-,D-,yDL-) LimitadoporlasBPF
296 Ácidomállico(DL-) LimitadoporlasBPF
325 Lactatodesodio LimitadoporlasBPF
326 Lactadodepotasio LimitadoporlasBPF
327 Lactatodecalcio LimitadoporlasBPF
330 Ácidocítrico LimitadoporlasBPF
331(i) Citratodiácidosódico LimitadoporlasBPF
332(i) Citratodiácidopotásico LimitadoporlasBPF
333 Citratosdecalcio LimitadoporlasBPF
334 Ácidotartárico(L(+)-) 1500mg/kg soloso encombinación, calculadocomoácidotartrato
335(i) Tartratomonosódico 335(ii) Tartratodesodio(L(+)-) 336(i) Tartratomonopotásico 336(ii) Tartratodipotásico 337 Tartratodepotasioy sodio(L+)- 338 Ácidofosfórico 880mg/kgcomofosfórico 350(i) Hidrogenmalatode sodio(DL-) LimitadoporlasBPF
350(ii) Malatodesodio(DL-) LimitadoporlasBPF
351(i) Hidrogenmalatode potasio LimitadoporlasBPF
351(ii) Malatodepotasio LimitadoporlasBPF
352(ii) Malatodecalcio(DL-) LimitadoporlasBPF
500(i) Carbonatode sodio LimitadoporlasBPF
500(ii) Hidrogencarbonatodesodio LimitadoporlasBPF
500(iii) Sesquicarbonatode sodio LimitadoporlasBPF
501(i) Carbonatode potasio LimitadoporlasBPF
501(ii) Hidrogencarbonatodepotasio LimitadoporlasBPF
504(i) Carbonatode magnesio LimitadoporlasBPF
504(ii) Hidrogencarbonato(bicarbonato)demagnesio LimitadoporlasBPF
507 Ácidoclorhídrico LimitadoporlasBPF
76
575 Glucono-delta-lactona LimitadoporlasBPF
577 Gluconatode potasio LimitadoporlasBPF
578 Gluconatode calcio LimitadoporlasBPF
Estabilizantes 339(i) Fosfatodiácidode sodio
4400mg/kg soloso encombinación expresadoscomofósforo
339(ii) Hidrogenofosfatodisódico 339(iii) Fosfatotrisódico 340(i) Fosfatodiácidode potasio 340(ii) Hidrogenofosfatodipotásico 340(iii) Fosfatodiácidode potasio 341(i) Fosfatodiácidode calcio 341(ii) Hydrogenofosfatode calcio 341(iii) Ortofosfatotricálcico 342(i) Fosfatodiácidode amonio 342(ii) Hidrógenofosfatodiamónico 343(ii) Hydrogenofosfatode magnesio 343(iii) Fosfatotrimagnésico 450(i) Difosfatodisódico 450(iii) Difosfatodipotásico 450(v) Difosfatotetrapotásico 450(vi) Difosfatodicálcico 451(i) Trifosfatopentasódico 451(ii) Trifosfatopentapotásico 452(i) Polifosfatode sodio 452(ii) Polifosfatode potasio 452(iv) Polifosfatode calcio 452(v) Polifosfatode amonio 400 Ácidoalgínico LimitadoporlasBPF
401 Alginatodesodio LimitadoporlasBPF
402 Alginatodepotasio LimitadoporlasBPF
403 Alginatodeamonio LimitadoporlasBPF
404 Alginatodecalcio LimitadoporlasBPF
405 Alginatodepropilenglicol 5000mg/kg
406 Agar LimitadoporlasBPF
407 Carragenano LimitadoporlasBPF
407a Algaeuchemaelaborada LimitadoporlasBPF
410 Gomadesemillasde algarrobo LimitadoporlasBPF
412 Gomaguar LimitadoporlasBPF
413 Gomatragacanto LimitadoporlasBPF
415 Gomaxantana LimitadoporlasBPF
416 Gomadekaraya LimitadoporlasBPF
417 Gomatara LimitadoporlasBPF
418 Gomagellan(gelán) LimitadoporlasBPF
466 Carboximetilcelulosadesodio LimitadoporlasBPF
1400 Dextrinas,almidóntostado LimitadoporlasBPF
1401 Almidóntratadocon ácido LimitadoporlasBPF
1402 Almidóntratadocon álcalis LimitadoporlasBPF
1403 Almidónblanqueado LimitadoporlasBPF
1404 Almidónoxidado LimitadoporlasBPF
77
1405 Almidonestratadosconenzimas LimitadoporlasBPF
1410 Fosfatodemonoalmidón LimitadoporlasBPF
1413 Fosfatodedialmidónfosfatado LimitadoporlasBPF
1414 Fosfatodedialmidónacetilado LimitadoporlasBPF
1420 Acetatodealmidón LimitadoporlasBPF
1422 Adipatoacetiladode dialmidón LimitadoporlasBPF
1440 Almidóndehidroxipropilo LimitadoporlasBPF
1442 Fosfatodedialmidónhidroxipropílico LimitadoporlasBPF
Emulsionantes 322 Lecitinas LimitadoporlasBPF 470(i) Salmirística,palmíticayácidosesteáricosconamonio,calcio,
potasioysodio LimitadoporlasBPF 470(ii) Salde ácidooleicoconcalcio,potasioysodio LimitadoporlasBPF
471 Monoglicéridosydiglicéridosdeácidosgrasos LimitadoporlasBPF
472a Ésteresacéticosde ácidosgrasosdeglicerol LimitadoporlasBPF
472b Éstereslácticosde ácidosgrasosdeglicerol LimitadoporlasBPF
472c Ésterescítricodeácidosgrasosde glicerol LimitadoporlasBPF
472e Ésteresdiacetiltartáricosyde losácidosgrasosde glicerol 10000mg/kg
Antioxidantes 300 Ácidoascórbico(L-) LimitadoporlasBPF
301 Ascorbatode sodio LimitadoporlasBPF
302 Ascorbatode calcio LimitadoporlasBPF
304 Palmitatode ascorbilo 500mg/kgsoloso encombinacióncomo estearatode ascorbilo
305 Estearatode ascorbilo 307b Tocoferolconcentrado,mezcla
200mg/kgsoloso encombinación 307c Tocoferoldl-alfa- Colorantes 160a(i) Carotenobeta(sintético)
35mg/kg soloso encombinación
160a(iii) Carotenosbeta-(Blakesleatrispora)
160e Carotenalbeta-apo-8’- 160f Ésteretílicodelácidobeta-apo-8’-carotenoico
160a(ii) Carotenosbeta-(vegetales) 600mg/kg
160b(ii) Extractosdeannato–basedenorbixina 25mg/kg
171 Bióxidodetitanio LimitadoporlasBPF
Agentesespumantes 290 Dióxidodecarbono LimitadoporlasBPF
941 Nitrógeno LimitadoporlasBPF
5. CONTAMINANTES Losproductos aloscualesseaplicalapresenteNormadeberáncumplir conlosnivelesmáximosde contaminantesespecificadosparaelproductoenlaNormaGeneraldeCodexparalosContaminantesy las Toxinas presentes en los AlimentosyPiensos (CODEX STAN193-1995). Lalecheutilizadaenlaelaboracióndelosproductosaloscualesseaplica la presentenormadeberácumplir conlosniveles máximosdecontaminantesy toxinasespecificadosparalalecheenla NormaGeneralde CodexparalosContaminantesylasToxinaspresentesenlosAlimentosyPiensos(CODEXSTAN193- 1995),yconloslímitesmáximosderesiduosdemedicamentosveterinariosyplaguicidasestablecidospara la leche por la CAC.
78
6. HIGIENE SerecomiendaquelosproductosreguladosporlasdisposicionesdeestaNormaseprepareny manipulende acuerdo con lasseccionespertinentesdel Código Internacional de PrácticasRecomendadas– Principios Generales de Higienedelos Alimentos (CAC/RCP 1-1969),elCódigo de Prácticas de Higiene paralaLeche y losProductos Lácteos(CAC/RCP57-2004)yotrostextospertinentesdelCodex,talescomoCódigosde PrácticasdeHigieney CódigosdePrácticas.Losproductosdeberáncumplircontodocriteriomicrobiológico establecidocon arregloalosPrincipiosparael Establecimiento yAplicaciónde CriteriosMicrobiológicosalos Alimentos (CAC/GL21-1997). 7. ETIQUETADO AdemásdelasdisposicionesdelaNormaGeneralparaelEtiquetadodelosAlimentosPreenvasados(CODEXSTAN1-1985)y la NormaGeneralparaelUsodeTérminosLecheros(CODEXSTAN 206-1999),se aplicarán las siguientes disposiciones específicas: 7.1 Denominacióndelalimento Ladenominación“quesocrema”o“quesodenata”puedeaplicarsedeacuerdoconlasección4.1dela NormaGeneraldelCodexparaelEtiquetadodelosAlimentosPreenvasados,siemprequeelproducto cumplaconestaNorma.Esta denominaciónpodráescribirse enformadiferentecuandoasí seacostumbre en elpaísdeventaalpormenor. Ladenominaciónpuedetraducirsea otrosidiomasparanoinducira erroral consumidor delpaís de venta al por menor. Elusode ladenominaciónes unaopción que puedeelegirse sólosielquesocumplecon estanorma. Cuandono se utilice ladenominación para unquesoquecumplacon estanorma, seaplicaránlas disposiciones sobre denominación de laNormaGeneral para el Queso(CODEX STAN 283-1978). Ladesignación deproductoscuyocontenidodegrasaesinferiorosuperiora losvaloresde referencia, peroigualosuperioral40 porcientodegrasaenelextractosecoespecificadoenlasección3.3deesta Norma,estaráacompañadadeunaexplicacióncorrespondientequedescribalamodificaciónrealizadao el contenidodegrasa(expresado comograsa en elextractoseco ocomoporcentajeenmasa,segúnse acepte enelpaís de ventaalpormenor),yaseacomo partede la denominación, oen un lugar destacadodentrodel mismocampovisual.Ladesignacióndeproductoscuyocontenidodegrasaesinferioral40 porcientode grasaenelextractoseco,perosuperioralmínimoabsoluto especificadoenlaSección3.3delapresente Normaestará acompañadadeuncalificativocorrespondientequedescribalamodificaciónrealizadao el contenidodegrasa(expresado comograsaen elextractosecoocomoporcentajeenmasa),yaseacomo partedeladenominaciónoen unlugardestacadodentrodelmismocampo visual,obiendeladesignación especificada en la legislación nacional delpaís donde seelaboray/osevendeelproducto,o con unnombre queexistaporusocomúny, enamboscasos,siempreque la designaciónutilizadanosusciteunaimpresión errónea en el lugar de venta al por menor con respecto a la característica e identidad del queso. SoncalificadoresapropiadoslostérminoscaracterizadorespertinentesdescritosenlaSección7.3dela NormaGeneralparaelQueso(CODEXSTAN283-1978) ounadeclaracióndepropiedadesnutricionales conforme a lasDirectrices parael Uso deDeclaraciones Nutricionales(CAC/GL 23-1997)2. 7.2 Paísdeorigen Sedeclarará elpaísdeorigen (esdecir,aqueldondese elaboróel queso, noel paísdondeseoriginóla denominación).Cuandoelproductoseasometidoatransformacionessustanciales3 enotropaís,se considerará país de origen, en eletiquetado, aquel en el que se llevaron a cabo las transformaciones. 7.3 Declaracióndelcontenidodegrasadeleche Elcontenidodegrasalácteasedeclararáenformaaceptableparaelpaísdeventaalpormenor,yasea (i) comoporcentajeenmasa,(ii)comoporcentajedegrasaenelextractoseco,o(iii)comogramospor porción expresados en la etiqueta, siempreque se especifiqueel número de porciones. 2 Alosefectos delasdeclaracionesdepropiedadesnutritivascomparativas,elniveldereferencialoconstituyeelcontenidomínimo degrasa del60%de grasaenextractoseco. 3 Porejemplo,elreenvasado,cortado,rebanado,desmenuzadoyralladono seconsiderantransformacionessustanciales.
79
7.4 Marcadodefecha Lainformaciónespecificadaenlasección7deestaNormaylasSecciones 4.1a4.8delaNormaGeneral paraelEtiquetadode los AlimentosPreenvasados(CODEXSTAN1-1985)y,encaso necesario, las instrucciones dealmacenamiento,figurarányaseaenelenvaseo en los documentos queacompañan el producto,exceptuandoladenominacióndelproducto,identificacióndellote,y elnombredelfabricanteo envasadorqueapareceránen elenvase;encasodecarecerdeenvase,debenaparecersobreelproducto mismo.Sinembargo,laidentificacióndellotey elnombrey ladirecciónpuedensustituirseporunamarca identificativa,siempreque dichamarcaseafácilmenteidentificable en los documentosque acompañanel producto. 8. MÉTODOS DE ANÁLISISY MUESTREO VéaseCODEX STAN 234-1999.
80
ANEXO II
USDASpecificationsforCreamCheese,CreamCheesewithotherFoods,and RelatedProducts
1.0 PlantRequirements.
Creamcheeseandrelatedproductsshallbemanufacturedandpackagedinaccordance withtherequirementscontainedin7CFRPart58,GradingandInspection,General SpecificationsforApprovedPlantsandStandardsforGradesofDairyProducts.
2.0 ProductTemperatureRequirements.
Thecheeseshallbecooledto450F.priortoinspection,thentemperedto450F.to550F. forproductevaluation. 3.0 Regulatory. 3.1 CreamcheeseshallcomplywiththeFoodandDrugStandardsofIdentityforCream cheese(21CFRPart133.133). 3.2 NeufchatelcheeseshallcomplywiththeFoodandDrugStandardsofIdentityfor Neufchatel(21CFRPart133.162). 3.3 ReducedfatandLightCreamcheeseshallcomplywithallapplicableFederal regulationsincludingthosecontainedin21CFRPart133.133forCreamcheese,21CFR Part101.62fornutrientcontentclaimsforfat,and21CFRPart130.10forfoodsnamed byuseofanutrientcontentclaimandstandardizedterm. 3.4 Creamcheesewithotherfoods, such as strawberries, chives and salmon shall comply with all applicable Federal regulations contained in 21 CFR Part 133.134. 3.5 NeufchatelcheesewithotherfoodsshallcomplywithallapplicableFederalregulations includingthosecontainedin21CFRPart133.162forNeufchatel. 3.6 ReducedfatandLightCreamcheesewithotherfoodsshallcomplywithallapplicable Federalregulationsincludingthosecontainedin21CFRPart133.133forCreamcheese, 21CFRPart133.134forCreamcheesewithotherfoods,21CFRPart101.62fornutrient contentclaimsforfat,and21CFRPart130.10forfoodsnamedbyuseofanutrient contentclaimandastandardizedterm.
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4.0 CompositionRequirements. 4.1 Creamcheese. C Moisture--Notmorethan55percent. C Milkfat--Notlessthan33percenttotalfat(asmarketed). C pH--Range-4.4to4.9 C Salt--Notmorethan1.4percent. 4.2 Neufchatelcheese. C Moisture--Notmorethan65percent. C Milkfat--Notlessthan20percentbutlessthan33percenttotalfat(asmarketed). C pH--Range-4.4to5.0 C Salt--Notmorethan1.4percent. 4.3 ReducedfatCreamcheese. C Moisture--Notmorethan70percent. C Milkfat--Notlessthan16.5percentbutlessthan20percenttotalfat (asmarketed). C pH--Range-4.4to5.1 C Salt--Notmorethan1.4percent. 4.4 Light/liteCreamcheese. C Moisture--Notmorethan70percent. C Milkfat--Notmorethan16.5percenttotalfat(asmarketed). C pH--Range-4.4to5.2 C Salt--Notmorethan1.4percent.
82
4.5 Creamcheesewithotherfoods. C Moisture--Notmorethan60percent. C Milkfat--Notlessthan27percenttotalfat(asmarketed). C Salt--Notmorethan1.4percent. 4.6 Neufchatelcheesewithotherfoods. C Moisture--Notmorethan70percent. C Milkfat--Notlessthan20percentbutlessthan33percenttotalfat(asmarketed). C Salt--Notmorethan1.4percent.
4.7 ReducedfatCreamcheesewithotherfoods. C Moisture--Notmorethan70percent. C Milkfat--Notlessthan16.5percentbutlessthan20percenttotalfat
(asmarketed). C Salt--Notmorethan1.4percent. 4.8 Light/LiteCreamcheesewithotherfoods. C Moisture--Notmorethan70percent. C Milkfat--Notmorethan16.5percenttotalfat(asmarketed) C Salt--Notmorethan1.4percent. The chemical analysis shall be made available in accordance with the following methods of the Official Methods of Analysis of the AOAC, 15th Edition, 1990: TestMethodNumber Fat 933.05 Moisture 926.08or977.11 Salt 983.14or935.43 The pH analysis shall be made in accordance with the following method in Standard Methods for
83
theExaminationofDairyProducts,16thEdition,1992: TestMethodNumber pH15.3D 5.0 DairyIngredients. Thequalityofthecreamusedinthemanufactureofcreamcheeseandrelatedproducts shallmeettherequirementsofcreamacceptableforthemanufactureofbutterU.S. GradeAorbetter. DairyproductsusedasingredientsforwhichthereareU.S.grades established(nonfat dry milk, dry whole milk, and dry whey) shall meet the criteria of U.S. ExtraGrade. DairyproductsforwhichtherearenoUSDAgradesestablishedshallmeet theapplicablerequirementsof7CFRPart58. Theplantswhichproducedairyingredients foruseintheCreamcheeseandrelatedproductsshallbeapprovedbytheDairyGrading Branch,DairyDivision,AgriculturalMarketingService,U.S.DepartmentofAgriculture. 6.0 NondairyIngredients. 6.1 Allstabilizersandemulsifiersshall be clean and wholesome, and shall be approved by theU.S.FoodandDrugAdministration21CFRPart133.133(b)(2)(i)and Part133.134(a)(1)(i). 6.2 FoodcolorsshallbethosecertifiedbytheU.S.FoodandDrugAdministrationassafefor humanconsumption21CFRPart133.134(a)(2). 6.3 Saltshall be free flowing, white refined sodium chloride and shall meet the requirements ofTheFoodChemicalCodex. 6.4 Whenotherfoodsareadded, they shall be clean, wholesome, and of uniform good quality, free from visible mold, rancid flavor or decomposed particles. Such ingredients shallbeconsistentinsizeandcolortoproducethedesiredappearanceandappealofthe finishedproduct. 7.0 QualityRequirements. 7.1 Flavor. Creamcheeseandrelatedproductsshallpossessaslightlacticacidandcultureddiacetyl flavor and aroma; no off flavors or odors such as bitter, flat, sulfide, and yeasty shall be present. Whenotherfoodisadded,itshallbeaddedatalevelsufficienttoimparta desirablecharacteristicflavortothefinishedproduct. Thecharacterizingflavorshallnot be at an intensitywhich results in a harsh or unnatural flavor.
84
7.2 Bodyandtexture. Creamcheeseshallbesmooth,andfreefromlumpsorgrittiness. ReducedfatCream cheese may be slightly weak or pasty. Light Cream cheese may be weak or pasty to a pronounceddegree. Dropletsorbeadsofmoistureonthesurfaceofthecheeseare permissible. Moisturedropletsmaynotruntogetherorpool. Thecheeseshallbemedium firm when cold (450F.),andbespreadableatroomtemperature(680F.). When labeled as “Soft,”theCreamcheeseshallbespreadableatrefrigerationtemperature (450F.). 7.3 Colorandappearance. Cream cheese shall have a uniform white to light cream color. When other food is added, it shall be uniformly distributed and impart the desirable characteristic color to the finished product. Thecheeseshallbefreefromvisiblemoldorothersurfacediscolorations. 8.0 MicrobialRequirements. Microbial determinations shall be made in accordance with the methods described in the latesteditionofStandardMethodsfortheExaminationofDairyProducts,publishedby the American Public Health Association. Samples shall be taken as often as necessary to insure microbial control. C Coliform--Notmorethan10pergram. C E.Coli.--Negative. C YeastandMold--Notmorethan10pergram. C StandardPlateCount--Notmorethan25,000pergram. 9.0 OfficialIdentification. Products officially inspected and found to meet these requirements may be identified with the official USDA Quality Approved Inspection Shield.
85
ANEXO III Valores de pH en cada uno de los tratamientos
Tratamientos I II III Sumatoria Promedios T1 4.53 4.53 4.54 13.6 4.53 T2 4.51 4.5 4.5 13.51 4.50 T3 4.5 4.5 4.5 13.5 4.50 T4 4.48 4.48 4.49 13.45 4.48 T5 4.46 4.47 4.46 13.39 4.46 T6 4.48 4.44 4.44 13.36 4.45 T7 4.48 4.48 4.48 13.44 4.48 T8 4.47 4.47 4.47 13.41 4.47 T9 4.45 4.45 4.45 13.35 4.45
Sumatoria 40.36 40.32 40.33 121.01 4.48
ANEXO IV Valores de Rendimiento en cada uno de los
tratamientos Tratamientos I II III Sumatoria Promedios
T1 56.46 55.63 57.3 169.39 56.46 T2 46.92 47.18 47.29 141.39 47.13 T3 41.7 41.71 41.98 125.39 41.80 T4 56.62 56.37 56.9 169.89 56.63 T5 44.68 44.52 44.69 133.89 44.63 T6 42.35 42.51 42.15 127.01 42.34 T7 55.26 55.38 55.08 165.72 55.24 T8 43.53 43.35 43.81 130.69 43.56 T9 38.6 38.59 38.6 115.79 38.60
Sumatoria 426.12 425.24 427.8 1279.16 47.38
86
ANEXO V Valores y gráfico de Viscosidad en 16 horas de fermentación con 2, 4 y 6 horas de desuerado
tf16td2 tf16td4 tf16td6 rpm cps Rpm cps rpm cps 10 0 10 0 10 0 20 791 20 2551 20 3047 30 947 30 3108 30 3371 40 1055 40 2872 40 3295 50 1106 50 2528 50 2998 60 1115 60 2128 60 2722 70 1100 70 1947 70 2490 80 1077 80 1873 80 2269 90 1007 90 1774 90 2062 100 981 100 1642 100 1863 120 915 120 1485 120 1551 180 770 180 1170 180 1230 200 688 200 1072 200 1138
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 50 100 150 200 250
cps
rpm
Viscosidad
tf16td2
tf16td4
tf16td6
87
ANEXO VI Valores y gráfico de Viscosidad en 20 horas de fermentación con 2, 4 y 6 horas de desuerado
tf20td2 tf20td4 tf20td6 rpm cps rpm cps rpm Cps 10 0 10 0 10 0 20 1783 20 3071 20 3850 30 1366 30 2942 30 3062 40 1304 40 2778 40 2664 50 1181 50 2691 50 2458 60 1081 60 2408 60 2276 70 999 70 2171 70 2060 80 897 80 1997 80 1916 90 855 90 1785 90 1793 100 789 100 1588 100 1697 120 723 120 1413 120 1522 180 603 180 1093 180 1207 200 585 200 982 200 1089
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
0 50 100 150 200 250
cps
rpm
Viscosidad Aparente
tf20td2
tf20td4
tf20td6
88
ANEXO VII Valores y gráfico de Viscosidad en 24 horas de fermentación con 2, 4 y 6 horas de desuerado
tf24td2 tf24td4 tf24td6 rpm cps rpm cps rpm cps 10 0 10 0 10 0 20 1375 20 2799 20 3105 30 1520 30 2676 30 2981 40 1499 40 2352 40 2597 50 1419 50 2188 50 2302 60 1310 60 1916 60 2105 70 1217 70 1860 70 1963 80 1122 80 1781 80 1810 90 1077 90 1665 90 1702 100 927 100 1573 100 1599 120 830 120 1418 120 1493 180 757 180 1087 180 1183 200 699 200 988 200 1072
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 50 100 150 200 250
cps
rpm
Viscosidad Aparente
tf24td2
tf24td4
tf24td6
89
ANEXO VIII
FICHA TÉCNICA DEL CULTIVO MESÓFILO PARA QUESO CREMA
FD-DVSR-704pHageControlΠProductInformation Version:2PI-EU-EN01-21-2008
Description: Mesophilichomofermentative culture, type O. This Chr. Hansen culture range provides phage resistant defined strains for continuous Direct Vat Set (DVS) use. This culture contains specially selected strains chosen for their phage resistance and ability to produce lactic acid quickly. This culture does not produce CO2 . Taxonomy:
• Lactococcus lactis subsp. lactis • Lactococcus lactis subsp. cremoris
Packaging: Material No: 100123 Size: 25X200 U Type:Pouch(es) in box Physical Properties: Color: Off‐white to slightly reddish or brown Form: Granulate Application:
Usage: The culture is primarily applied in the production of cheeses with a closed texture, e.g. Cheddar, Feta and Cottage cheese. The culture can be applied in other fermented dairy products, in combination or not with other lactic cultures.
Suggested dosage: As a principal rule 1000 U of freeze‐dried DVS cultures will correspond to 100 l of active bulk starter. However, specific usage rates should be determined experimentally before a new application.
Recommended inoculation rate:
RangCultu607 a Stora< ‐18 ShelfAt leaAt +5 Techn
Ferm
Lab m
Inocu
DirectionSanitize tgranules 10‐15 minis dependspecific a
ge: ures in this seand R‐608 (fr
age and hand °C / < 0 °F.
f life: ast 24 month5°C (41°F) the
nical data: Acidificat
7.0
5.0
4.5
4.0
mentation con
milk 9.5 % T.S
ulation:
ns for Use: the top of tdirectly intonutes to distdent on thepplications s
eries includerozen).
dling
hs from datee shelf life is
tion curve
2
nditions:
S.: 140°C/8 s
Remove culhe pouch w the pasteurtribute the cu applicationsee our techn
R‐703, R‐70
e of manufacat least 6 we
4 6
seconds ‐ 100
tures from with chlorine.rized productulture evenly in which thnical brochu
04, R‐707 and
ture when steeks.
6 8 Time (h)
0°C/30 minu
the freezer . Open the pt using slow y. The recomhe culture isres and sugg
d R‐708 (free
tored accord
10 12 )
tes
just prior tpouch and pagitation. A
mmended incs used. For gested recipe
eze‐dried) an
ding to recom
14 16
22oC
30oC
37oC
40oC
to use. Do pour the fregitate the mcubation temmore informes.
nd R‐ 603, R‐6
mmendation
6 18
90
not thaw eeze‐dried mixture for mperature mation on
604, R‐
s.
91
500U/5000L
Analytical Methods:
References and analytical methods are available upon request.
Other Information
Salt sensitivity:
‐ 50% inhibition: 5.5% NaCl.
‐ 100% inhibition: >6.0% NaCl.
Legislation:
Chr. Hansen's cultures comply with the general requirements on food safety laid down in Regulation 178/2002/EC. Lactic acid bacteria are generally recognized as safe and can be used in food, however, for specific applications we recommend to consult national legislation.
The product is intended for use in food.
Food Safety No guarantee of food safety is implied or inferred should this product be used in applications other than those stated in the Usage section. Should you wish to use this product in another application, please contact your Chr. Hansen representative for assistance.
Ingredients: Available upon request. Labeling: Suggested labeling "lactic acid culture" or "starter culture", however, as legislation may vary, please consult national legislation. Trademarks : Trademarks appearing in this document might not be registered in your country, even if they are marked with an ®. Trademarks are owned by Chr. Hansen or used under license. Dietary status
Kosher: Kosher Dairy Excl. Passover Technical support: Chr. Hansen's Application and Product Development Laboratories and personnel are available if you need further information.
92
ANEXO IX Análisis de Varianza para viscosidad
Fuente Suma de Cuadrados
Gl Cuadrado Medio
Razón-F
Valor-P
A:t fermentación 85560.1 1 85560.1 0.27 0.6114 B:t desuerado 1.55775E7 1 1.55775E7 48.29 0.0000 AB 694083. 1 694083. 2.15 0.1559 Error total 7.4189E6 23 322561. Total (corr.) 2.3776E7 26
R-cuadrada = 68.79 %
R-cuadrada (ajustada por g.l.) = 64.72 %
Error estándar del est. = 567.94
Error absoluto medio = 420.14
Estadístico Durbin-Watson = 1.51 (P=0.08)
Autocorrelación residual de Lag 1 = 0.23
93
ANEXO X Estimación de los resultados para la viscosidad
Deseabilidad Deseabilidad Fila Viscosidad Prevista Observada 1 933.0 0.392852 0.268056 2 1300.0 0.443221 0.375807 3 20.0 0.49359 0.0 4 3300.0 0.736592 0.963006 5 2901.0 0.71635 0.84586 6 2600.0 0.696108 0.757487 7 3373.0 1.0 0.984439 8 3000.0 0.989479 0.874927 9 2900.0 0.898627 0.845567 10 1001.0 0.392852 0.288021 11 1428.0 0.443221 0.413388 12 2325.0 0.49359 0.676747 13 3317.0 0.736592 0.967998 14 3003.0 0.71635 0.875807 15 2781.0 0.696108 0.810628 16 3426.0 1.0 1.0 17 3129.0 0.989479 0.912801 18 3081.0 0.898627 0.898708 19 908.0 0.392852 0.260716 20 1370.0 0.443221 0.396359 21 2214.0 0.49359 0.644157 22 3201.0 0.736592 0.93394 23 2923.0 0.71635 0.852319 24 2648.0 0.696108 0.77158 25 3314.0 1.0 0.967117 26 3058.0 0.989479 0.891955 27 2963.0 0.898627 0.864063
94
ANEXO XI
Método analítico para la determinación de viscosidades con
viscosímetros Brookfield
1.0 Objetivo. Establecer los pasos a seguir para determinar la viscosidad en el producto, por medio del viscosimetrobrookfield. 2.0 Campo de Aplicación. Este método aplica para determinar la viscosidad de producto en proceso y producto terminado. 3.0 Documento de referencia. A.S.T.M. D1439 – 03 American SocietyForTestingMaterials. F.E.U.M 8va. Edición, 2005. 4.0 Responsabilidades. Del responsable de aseguramiento de calidad de verificar el cumplimiento de este método analítico. De los Técnicos Analistas, responsables de llevar a cabo el método como se indica en este documento e informar al responsable de aseguramiento de calidad, responsable de producción y al responsable de desarrollo cualquier desviación que se llegue a presentar. 5.0 Terminología Viscosidad absoluta: Es la fuerza por unidad de área, necesaria para mantener una unidad de velocidad gradiente. Viscosidad cinemática: Es el cociente de la viscosidad absoluta y la densidad de un fluido. NOTA: Este método esta basado en la medición de la resistencia que ofrece un fluido, cuando se le aplica una fuerza interna que lo induce al movimiento, bajo condiciones establecidas. 6.0 Procedimiento 6.1 Preparación de la muestra. Se toma una muestra de 300 gramos aproximadamente y se homogeniza dentro de la bolsa, posteriormente se toma la cantidad requerida para la prueba. 6.2 Preparación del material.
95
El viscosímetro debe ser operado como marca el documento CD‐G03 “Instructivo de Operación de Viscosímetros Brookfield ” y la balanza analítica debe ser operada como marca el documento CD‐G05 “Instructivo de operación de balanzas” y se prepara el siguiente material: ‐ Viscosímetros Brookfield, modelo LVF o DV‐I, RVT o RVF. ‐ Vaso de precipitado (polipropileno) de 600ml. ‐ Espátula. ‐ Balanza analítica ‐ Agitador IKA. ‐ Termómetro digital FLUKE ‐ Probeta de 500ml. ‐ Agua Destilada 6.3 Ejecución de la prueba. 6.3.1 Definir la concentración de la muestra a la cual se desea conocer la viscosidad, (por ejemplo 1%, 2%,3%,4%, 5%, etc); la cual se refiere al contenido de 500 gramos de peso en solución. 6.3.2 Determinar la humedad, como se indica en el documento CK‐G24 “Método analítico para la determinación de humedad con termobalanza” 6.3.3 Para determinar la cantidad de muestra a cierta concentración se utiliza el siguiente modelo matemático:
MBH = C x S 100 Donde:
C= concentración al cual se va a preparar la solución S= peso total de la solución.
Para determinar la concentración en base seca se utiliza la siguiente fórmula:
M = MBH X 100 (100 ‐ %Humedad)
Donde:
M= Peso de la muestra en base seca %Humedad = Resultado del paso 6.3.2.
6.3.4 El agua destilada a utilizar se calcula de la siguiente manera: V = 500 – M Y en base húmeda:
V= 500‐MBH
96
Donde: V= Volumen de agua destilada en mililitros. 6.4 Colocar en el vaso de precipitado de 600ml, la cantidad de agua calculada en el punto 6.3.4, con ayuda de una probeta. Para los productos de alta viscosidad ajustar la temperatura del agua entre 18 y 20°C, para los productos de baja viscosidad ajustar entre 23 y 24°C. 6.5 Colocar el vaso con agua en el agitador IKA, con una propela que ofrezca un buen corte, e iniciar la agitación a baja velocidad; la velocidad se va incrementando poco a poco conforme se va agregando la muestra, cuidando que no se pierda producto, continuar la agitación hasta completar la disolución del producto, checar la temperatura de la solución la cual debe ser de 25° +/‐ 0.2°C. 6.6 Cuando la muestra este completamente disuelta y tenga la temperatura de 25°C +/‐0.2°C, se retira del agitador y se coloca en el viscosímetro seleccionando el spin y las rpm, según las siguientes tablas: Cabe mencionar que la Tabla 1 Viscosímetro Brookfield LVF y nuestro método esta referenciado al método que especifica la ASTM D1439 ‐ 03. Tabla 1 Viscosímetro Brookfield LVF. Rango de Viscosidad No. de spin Velocidad RPM Factor 5 – 100 1 60 1 100 – 200 1 30 2 200 – 1000 2 30 10 1000 – 4000 3 30 40 4000 – 20000 4 30 200 20000 – 50000 4 12 500 50000 – 100000 4 6 1000 Además del Viscosímetro Brookfield LVF, contamos con Viscosímetros RVT Y RVF los cuales se utilizan únicamente cuando algún cliente lo solicita, para él calculo de la viscosidad tenemos la siguiente tabla, considerando el spin, las rpm y el factor. Tabla No. 2 Viscosímetro Brookfield RVT y RVF RV RV RV RV RV RV RV
1 2 3 4 5 6 7 0.5 200 0.5 800 0.5 2M 0.5 4M 0.5 8M 0.5 20M 0.5 80M1 100 1 400 1 1M 1 2M 1 4M 1 10M 1 40M2 50 2 200 2 500 2 1M 2 2M 2 5M 2 20M2.5 40 2.5 160 2.5 400 2.5 800 2.5 1.6M 2.5 4M 2.5 16M4 25 4 100 4 250 4 500 4 1M 4 2.5M 4 10M5 20 5 80 5 200 5 400 5 800 5 2M 5 8M10 10 10 40 10 100 10 200 10 400 10 1M 10 4M
97
20 5 20 20 20 50 20 100 20 200 20 500 20 2M50 2 50 8 50 20 50 40 50 80 50 200 50 800100 1 100 4 100 10 100 20 100 40 100 100 100 400
