• Author / Uploaded
• Joiss

Citation preview

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

Escuela Profesional De Industrias Alimentarias UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO COAGULACIÓN DE LA LECHE Y FUERZA DEL CUAJO

ASIGNATURA: Taller Técnico II

INTEGRANTES: Chirinos Acuña Joiss Santamaría Alamo milagros DOCENTE: Mcs. Ing. Eliana Cabrejos Barrios

LAMBAYEQUE 2018

PRACTICA N° 03 COAGULACIÓN DE LA LECHE Y FUERZA DEL CUAJO

I. OBJETIVOS  Comparar los tiempos de coagulación en muestras de leche preparadas bajo diferentes tratamientos,  Determinar la fuerza del cuajo empleado. II. FUNDAMENTO La coagulación de la leche se define como la desestabilización de la solución coloidal de caseína que da lugar a la aglomeración de las micelas libres y la formación de un gel que contiene el resto de los componentes de la leche La coagulación acida o láctica suele ser utilizada para la elaboración de quesos frescos mientras que la enzimática es la empleada de forma mayoritaria en quesos madurados. Los coagulantes enzimáticos utilizados, conocidos comúnmente como cuajos, son proteasas acidas que tienen su pH óptimo de actuación en la zona acida y presentan un origen variado: animal, vegetal o microbiano. La fuerza del cuajo se expresa como una relación entre una unidad de peso y/o de volumen del cuajo capaz de coagular un número de unidades correspondientes de leche en unas condiciones definidas de temperatura y de tiempo; siendo estas condiciones consideradas en la presente practica

El cuajo Eck (1990) indica que el cuajo bovino es el agente coagulante tradicionalmente utilizado para la coagulación de la leche atendiendo al proceso tradicional de fabricación de la mayoría de los quesos; no obstante, algunos quesos han sido elaborados tradicionalmente a partir de enzimas obtenidos del estómago de cabritos o de corderos lechales. La denominación “cuajo” se da al extracto coagulante procedente de cuajares de rumiantes jóvenes sacrificados antes del destete. Contiene realmente dos fracciones activas: una, mayoritaria, constituida por la quimosina; otra, minoritaria a la pepsina.

Otras enzimas coagulantes Los productos de reemplazamiento del cuajo son innumerables. Múltiples proteasas capaces de hidrolizar la caseína son susceptibles de provocar la coagulación de la leche; no obstante, esta condición no es suficiente para su utilización a gran nivel en la industria. Eck (1990) nos dice que un sucedáneo no debe tener una actividad proteolítica muy elevada; una actividad proteolítica exagerada determina el rompimiento de numerosos enlaces peptídicos y una solubilización importante de las proteínas; ello determina, especialmente, una tensión muy débil en el coagulo o bien pérdidas elevadas en materia seca en el lacto suero, un enlentecimiento del desuerado y la aparición de gustos y texturas anormales durante el afinado. Fuerza del cuajo La fuerza de cuajo se expresa como una relación entre una unidad de peso y/o de volumen del cuajo capaz de coagular un número de unidades correspondientes de leche en unas condiciones definidas de temperatura y de tiempo. Estas condiciones, son diferentes según el método adoptado. En Francia, el método oficial es el de Soxhlet; este método precisa que la coagulación debe realizarse a 35°C durante 40 minutos (Eck, 1990). Coagulación de la leche  Coagulación por acidificación Al añadir sustancias acidas o al producirse fermentaciones con producción de ácidos, las proteínas de la leche coagulan. En algunos tipos de quesos se añaden directamente a la leche ácidos tales como láctico o acético. El vinagre y el limón también se utilizan a veces como coagulantes de la leche (Madrid, 1996). La acidificación brutal, por adición de un ácido mineral u orgánico, determina la floculación de las caseínas de pH 4,6, en forma de un precipitado más o menos granuloso que se separa del lacto suero. Por el contrario, una acidificación progresiva, obtenida bien sea por fermentación láctica, bien por hidrólisis de la gluconolactona, determina a la formación de un coagulo liso, homogéneo que ocupa totalmente el volumen inicial de la leche (Eck, 1990). Normalmente a la leche se le añade un cultivo puro de bacterias lácticas, que al multiplicarse transforman la lactosa en ácido láctico. En algunos tipos de quesos se combinan la acidificación y el cuajo como método de coagulación (Madrid, 1996).

 Coagulación por la acción de enzimas Un gran número de enzimas proteolíticas, de origen animal, vegetal o microbiano poseen la propiedad de coagular el complejo caseínico. El cuajo, mezcla de quimosina y pepsina excretada en el estómago de los rumiantes lactantes, es la enzima coagulante mejor conocida (Eck, 1990). Según Madrid (1996), la actividad enzimática hace que coagule en un tiempo variable según tipos de quesos (28 a 45 minutos) y a temperaturas del orden de 28 – 33ºC. Alais (1985) dice que la formación de cuajada puede obtenerse a partir de la coagulación de la leche mediante el cuajo (u otra enzima coagulante), con su pH de origen o débilmente rebajado mediante una fermentación láctica limitada. De esta forma se separa el fosfo-paracaseinato de calcio, con la materia grasa retenida en la cuajada. 

Factores que afectan la coagulación de la leche Temperatura: los cuajos de ternera trabajan mejor a una temperatura de 40ºC; sin embargo, en la práctica se suele trabajar a unos 30-32ºC, ya que entonces es necesario aumentar la dosis de cuajo, lo que tiene ciertas ventajas:  Una dosis más alta de cuajo hace que el coagulo sea menos duro.  Se estimula el desarrollo bacteriano.  Se favorece la maduración. Acidez: una baja en el pH supone un aumento en la actividad de los tipos de cuajo. Por ello es importante la premaduración de la leche con fermentos lácticos que producen ácido láctico, bajando el pH del medio para que así actúe mejor el cuajo. Concentración de iones calcio y sodio: adicionando cloruro cálcico a la leche aumenta la concentración de iones calcio, facilitando la actuación de los diversos tipos de cuajo. Los iones sodio también afectan a la actividad de los cuajos, pero en una proporción diez veces menor. Composición y tratamientos previos de la leche: se debe procurar utilizar leche de composición constante para que la coagulación sea similar día tras día. Una leche que ha permanecido a bajas temperaturas durante varios días, coagula peor que la leche fresca del día.

III. MATERIALES Y METODOS

3.1.

MATERIA PRIMA  Leche cruda y calentada (72°C por 15”) mantenidas a temperaturas de 35°C, cantidad total de leche 3L  Fermento láctico con una acidez de 75 a 90°D. tomar el 10% de volumen de leche empleada.  Solución de CaCl2 al 5% (g5 de CaCl2 en 100 ml de agua hervida y enfriada)  Solución de cuajo: 1g de cuajo más 1g de NaCl en 100 ml de agua destilada.

3.2.

EQUIPOS  Vasos de 200 ml (11) y 300 ml (2)  Calentador  Ollas de 7lt y 1lt  Termómetros  Cronómetros  Pipetas de 1 ml (2) y 10 ml (1)  Fiolas de 100 ml, probeta de 50 ml, caja de fosforo

3.3.

METODOS 3.3.1. Coagulación de la leche

Usted tiene vasos con muestras de leche que las preparara de la siguiente manera:  El vaso 1. Tendrá solo leche cruda  El vaso 2. Tendrá leche calentada (75°C por 15”)  El vaso 3. Tendrá leche cruda más fermento láctico (5% del volumen de la leche) inoculado a las 03:09 p.m.  El vaso 4. Igual que el 3, pero inoculado a las 03:25 p.m.  El vaso 5. Igual que al 3, pero inoculado a las 03:25 p.m.  Los vasos 6 y 9, tendrán leche calentada a 75°C por 15”) más fermento láctico (5%) inoculado a las 03:26 p.m.  Los vasos 7 y 10, igual que los anteriores 6 y 9, inoculado a las 03:28 p.m  Los vasos 8 y 11, igual que 6 y 9, pero inoculado a las 03:27 p.m. Para continuar con el desarrollo de la experiencia, Ud., deberá realizar lo siguiente:  A cada uno de los vasos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 agregar 1.0 ml de la solución de cuajo a cada uno (anote el tiempo de agregado)  A los vasos 9, 10, 11, agregar 1.0 ml de solución CaCl2 a cada uno 04:05 p.m.  15 min después de agregado de la solución de CaCl2 (vasos 9, 10, 11) agregar 1 ml de la solución de cuajo 04:20 p.m. 3.3.2. Prueba para determinar la fuerza del cuajo Para esta prueba usted seguirá el siguiente procedimiento:  Calentar 500 ml de leche a 35 °C  Añadirle 10 ml de solución de cuajo  Tomar el tiempo en segundos desde que se agregó la solución hasta que se presente la coagulación de la leche.  Aplicar la siguiente formula: F = 2400 x K DxC

K = cantidad de leche (ml) D = tiempo de coagulación (s) C = cantidad de cuajo (g)

IV. RESULTADOS 4.1.

TIEMPO DE FORMACIÓN DE LA COAGULACIÓN DE CADA MUESTRA:

En la siguiente tabla se detalla los tiempos determinados de formación de la coagulación de cada muestra. Tabla N°1: Tiempo de formación de coagulación de cada muestra de leche

Vaso

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Hora de adición del fermento láctico (A).

03:09 03:25 03:25 03:26 03:28 03:27 03:26 03:28 03:27

COAGULACIÓN DE LA LECHE Hora de Hora de Hora de Tiempo de adición adición coagulación maduración del del (D). (C-A) min. CaCl2 cuajo (B). (C). 04:01 04:25 04:01 No coaguló 53 min 04:02 04:27 37 min 04:02 No coaguló 37 min 04:02 04:29 37 min 04:03 No coaguló 35 min 04:03 04:29 36min 04:03 No coaguló 54 min 04:05 04:20 04:40 52 min 04:05 04:20 04:40 53 min 04:05 04:20 04:43

Tiempo de coagulación (D-C) min.

24 min 25 min 27 min 26 min 20min 20 min 23 min

Fuente: Elaboración propia (2018).



Como se observa en la tabla N°1 cuatro de once muestras no coagularon esto se pude deber a diferentes causas entre ellas tenemos: leche adulterada, la calidad del cuajo, el contenido de Cloruro de Calcio y el tiempo de coagulación.



Los tiempos detallados, indica el tiempo de coagulación de la leche, por lo que los espacios blancos indican que no hay presencia de coagulación.

Mejor Coagulación: Vasos 9,10 y 11 en menor tiempo.

4.2.

DETERMINACIÓN DE LA FUERZA DEL CUAJO:

No se pudo determinar la fuerza de cuajo debido a que no hubo coagulación. 4.3.

DIAGRAMA DE FLUJO DE ORPERACIONES PARA DETERMINAR LA FUERZA DEL CUAJO Y EXPLICAR LA IMPORTANCIA DE ESTE PROCESO

500 ml

Solución de cuajo: 10 ml

Leche

Calentado

35 ° C

Reposo

Coagulación de la leche

IMPORTANCIA: La fuerza de cuajo se expresa como una relación entre unidad de peso y/o de volumen del cuajo capaz de coagular un número de unidades correspondientes de leche en unas condiciones definidas de temperatura y de tiempo. Es importante determinar la fuerza del cuajo ya que esta permite saber las dosis necesarias que debemos añadir a la leche, sin caer en los errores que conlleva a emplear dosis bajas o muy altas a las necesarias. Es de suma importancia conocer la fuerza coaguladora del cuajo que se emplea para la elaboración de ciertos productos, especialmente en la elaboración de quesos, ya que así con mayor razón se puede precisar un tiempo de coagulación casi exacto. También es importante porque permitirá saber la presencia de componentes indeseables en el momento de la coagulación, como ocurre con la prevalencia en el área de altas concentraciones de sales solubles y proteólisis por acción de flora indeseable.

V. DISCUSIONES



Según Ramírez (1942) Para que un cuajo en polvo sea aceptable comercialmente, debe tener una fuerza de 1X20, es decir, que un centímetro de su solución coagule 20 litros de leche, a 35° C y en 40 minutos. En esta práctica se utilizó este tipo de cuajo, sin embargo, no se determinó debido a que la leche no coaguló.



VI. CONCLUSIONES 

La importancia en la adición de fermentos a la leche es que la función principal de las bacterias lácticas (fermentos) es la producción de ácido láctico a partir de la lactosa. El ácido láctico promueve la formación y desuerado de la cuajada, evita que crezcan en ésta microorganismos patógenos debido a que disminuye el pH a y le confiere sabor ácido. Además, las bacterias dan lugar a sustancias responsables del aroma y contribuyen a la maduración mediante la proteólisis (ruptura de proteínas) y la lipólisis (ruptura de las grasas).



Los tiempos de coagulación dependen mucho de la hora que se les agrega el cuajo a la leche, y también al poder del cuajo, en este caso la práctica, nos dio que la muestra mejor cuajada fue de los Vasos 9,10 y 11 en menor tiempo, porque tenían mucho más cuajo y fermento, por lo que a mayor cuajo, menor tiempo de coagulación.



La fuerza del cuajo empleado u otra enzima coagulante se define como la cantidad de leche en mililitros, que cuaja a 35 ºC en 40 minutos, cuando se le adiciona una un gramo o mililitro de cuajo (la dosis no es baja ni excesiva, es la necesaria).

VII. CUESTIONARIO 7.1.

¿Cuál es la característica de la coagulación acida? La coagulación acida se utiliza en la fabricación de quesos de pasta blanda y leche cruda. Es la forma de fermentación más antigua, se lleva a cabo de forma natural por medio de las bacterias lácticas que viven en la leche. Este tipo de bacterias actúan sobre la lactosa (el azúcar de la leche) y la degradan

a ácido láctico. Este ácido láctico es el que les da un sabor amargo a productos como el queso o el yogurt. (Mumumio, 2012) • Debido bacterias o adición de ácidos • Se alcanza punto isoeléctrico; Tª 40-43ºC (bact) • Conduce a cuajadas desmineralizadas

7.2.

¿Qué tipo de cuajo existen en el mercado? Son varios los tipos de cuajo existentes en el mercado: • Cuajos de origen animal.  Cuajo de terneras lactantes cuyo principio activo es la renina.  Cuajo bovino (animales no lactantes), cuyo principio activo es otra enzima llamada pepsina.  Cuajo porcino (principio activo: pepsina).  Cuajo animales combinados en diversas proporciones (50/50 cuajo de terneras y cuajo bovino, 50/50 cuajo de terneras y cuajo porcino, etc.). (UNIDEG, 2013) • Cuajos de origen vegetal. Desde muy antiguo se sabe que el látex de las higueras (Ficus carica) tiene la propiedad de coagular la leche, sin embargo, se ha comprobado que los cuajos de origen vegetal presentan algunos in-convenientes:  Son muy proteolíticos.  Dan un sabor amargo durante la maduración. (UNIDEG, 2013) • Cuajos bacterianos. En este campo se ha investigado mucho y se ha visto que en la actividad fermentativa de ciertos hongos se producen enzimas que se pueden emplear en la elaboración de los quesos. Los hongos más utilizados en la actualidad para este propósito son:  Mucor miehei, Cooney y Emerson.  Mucor miehei, termolábil.  Mucor miehei, extratermolábil.  Mucor pusillus.  Endothia parasítica.

7.3.

¿En qué consiste la coagulación enzimática? Consiste en añadir a la leche un enzima que tiene la propiedad de coagular el complejo caseína. En esta reacción el fosfonato cálcico que se encuentra en forma soluble en la leche, se transforma por la acción de una enzima coagulante en fosfoparacaseinato de calcio insoluble. El calcio y el fósforo desempeñan un papel fundamental en el mecanismo de coagulación y

forman parte del gel de caseína, lo que confiere al coágulo unas propiedades especiales: es compacto, flexible, elástico, impermeable y contráctil. Estas características tienen una gran influencia en le desuerado y endurecimiento de la cuajada porque le permiten soportar las intervenciones mecánicas durante el proceso de la fabricación. (Mumumio, 2012)

VIII. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA



ALAIS, Charles. 1985. Ciencia de la leche. Principios de técnica lechera. Editorial Reverté S.A. Impreso en España.



ECK ANDRE. 1990. El Queso. Ediciones Omega, SA. Barcelona – España.



MADRID VICENTE, Antonio. 1996. Curso de Industrias Lacteas. Editorial MundiPrensa. Impreso en España.



Blog de Mumumío (2012). Coagulación láctica VS coagulación enzimática. Recuperado de: http://blog.mumumio.com/post/2012/09/26/coagulacion-lacticavs-coagulacion-enzimatica/ UNIDEG. (2013). Tipos de cuajos utilizados en la actualidad. Recuperado de: https://www.conocimientosweb.net/dcmt/ficha19352.html Ramírez, C. (1942) El cuajo. Recuperado de : http://bdigital.unal.edu.co/33940/1/33914-128322-1-PB.pdf

 

IX. ANEXOS CÁLCULOS Materia prima: 

Solución de Fermento láctico: Cantidad de leche por vaso: 150 ml Fermento láctico: 10% de volumen de leche 150ml _________________________ 100% X_____________________________ 10% X= (150x10) /100 = 15ml Solución: (150 + 15) ml=165ml Entonces a cada vaso le corresponde el 5 % del volumen de solución: Cantidad de fermento láctico que se añade a cada vaso= (5/100) x165 = 8.25ml

11 VASOS CON MUESTRAS DE LECHE:

ANEXO Nº01: Se midieron los vasos 150 ml de muestras de leche tanto calentadas (75°Cx 15”) como crudas.

ANEXO Nº02: Vaso 1:leche cruda Vaso 2:leche calentada Vaso 3:leche cruda + fermento lactico Vaso 4:leche cruda + fermento lactico pero inoculado Vaso 5: leche cruda + fermento lactico pero inoculado Vaso 6: leche calentada + fermento lactico pero inoculado Vaso 7: leche calentada + fermento lactico pero inoculado Vaso 8: leche calentada + fermento lactico pero inoculado Vaso 9,10,11: leche calentada + fermento lactico pero inoculado

ANEXO Nº03: Se pesó los insumos NaCl (sal), cuajo, CaCl

ANEXO Nº04: Se preparó solución de cloruro de calcio y el cuajo

ANEXO Nº05: se agregó el fermento láctico a los vasos que se indicó en la practica