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UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO”

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

“COAGULACIÓN DE LA LECHE Y FUERZA DEL CUAJO”

CURSO

: TALLER TECNICO II

DOCENTE

: Ing. ELIANA CABREJOS BARRIOS

INTEGRANTES

: ALARCON JUAREZ MILAGROS ZELADA OROSCO MARIA

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 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.  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. 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. 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

    3.3.

Termómetros Cronómetros Pipetas de 1 ml (2) y 10 ml (1) Fiolas de 100 ml, probeta de 50 ml, caja de fosforo

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 10:00 am.  El vaso 4. Igual que el 3, pero inoculado a las 11:00 am.  El vaso 5. Igual que al 3, pero inoculado a las 12:00 am.  Los vasos 6 y 9, tendrán leche calentada a 75°C por 15”) más fermento láctico (5%) inoculado a las 10:00 am.  Los vasos 7 y 10, igual que los anteriores 6 y 9, inoculado a las 11:00 am.  Los vasos 8 y 11, igual que 6 y 9, pero inoculado a las 12:00 am.

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 (anote el tiempo de agregado)  15 min después de agregado de la solución de CaCl2 (vasos 9, 10, 11) agregar 1 ml de la solución de cuajo (anote el tiempo)

3.4.

DETERMINACIÓN DE LA FUERZA DEL CUAJO:

Tiempo de coagulación de la Leche

VASO

Hora de la

Hora de la

Hora de

Tiempo de

Tiempo de

adicción del

adición de

formación

coagulación

maduración

fermento

cuajo (B)

de la

(C-B)

(B-A)

láctico (A)

cuajada(C)

1

12:10

12:25

12:43

18 min

15 min

2

12:11

12:25

12:44

19 min

14 min

3

12:12

12:26

12:44

18 min

14 min

4

12:13

12:26

12:44

18 min

13 min

5

12:16

12:27

12:44

17 min

11 min

6

12:11

12:27

12:44

17 min

16 min

7

12:13

12:28

12:44

16 min

15 min

8

12:16

12:28

12:44

16 min

12 min

9

12:11

12:29

12:44

15 min

18 min

10

12:13

12:35

1:05

30 min

22 min

11

12:16

12:35

1:05

30 min

19 min

3.5.

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

RECEPCION DE LA MATERIA PRIMA(LECHE)

VASO 7: VASO 1: Tendrá solo leche cruda

Tendrá leche calentada + fermento láctico al 5% + Inoculacion a las 11:00am

VASO 2:

VASO 8:

Tendrá leche calentada por 15 minutos

Tendrá leche calentada + fermento láctico al 5% + Inoculacion a las 12:00am

VASO 3:

VASO 9:

5%vol. De leche + fermento láctico

Tendrá leche calentada + fermento láctico al 5% + Inoculacion a las 10:00am

VASO 4:

VASO 10:

Igual que el vaso 3 pero inoculado 11:00am

Tendrá leche calentada + fermento láctico al 5% + Inoculacion a las 11:00am

VASO 5:

VASO 11:

Igual que el vaso 3 pero inoculado 12:00am

Tendrá leche calentada + fermento láctico al 5% + Inoculacion a las 12:00am

VASO 6: Tendrá leche calentada + fermento láctico al 5% + Inoculacion a las 10:00am

Cálculos para el proceso:  Para Fermento Láctico 20 ml de Fermento Láctico + 2ml de leche 11 vasos x 125 = 1375 ml leche 10% (1375) = 137.5 ml leche 25 ml de fermento láctico X

valor Teórico 10%

100%

250ml

Valor Practico

F= 2400x 500(ml)/250(s)x1(g) F= 1/4800  Para V6, V9 y V3 5% (125 ml) = 6.25 ml  Para Solución de CaCl2 5g de CaCl2 en 100ml de agua hervida y enfriada = 0.05  Para Solución de Cuajo 1 g de cuajo + 1g de NaCl en 100ml de agua destilada

IV. DISCUSIONES Carlos A. Ramírez en su trabajo “el cuajo” cita que si dejamos que la leche se coagule espontáneamente por el desarrollo de acidez, puede demorarse más de 24 horas en algunas ocasiones. (En realidad no podría fijarse un límite, p ero fluctúa de 12 a 36 horas, dependiendo de múltiples factores; temperatura, mayor o menor contaminación, etc.), en nuestra practica se pudo comprobar que mientras más fermento láctico al cuajo son mucho más firmes para obtener un buen queso. Según Alais (1985) en su trabajo “Principios de técnica lechera” cita que la fuerza del cuajo representa el número de volúmenes de leche fresca procedente de mezcla, coagulados por un volumen de cuajo en 40 minutos a 35ºC. Según su clasificación y por el valor obtenido en la experiencia, la fuerza de cuajo le corresponde a la de los de cuajos en polvos comerciales, en nuestra practica la fuerza del cuajo se pudo comprobar por una temperatura y tiempo dado.

V. CUESTIONARIO 5.1.

¿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

5.2.

¿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. 5.3.

¿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)

VI. 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.

VII. ANEXOS 11 VASOS CON MUESTRAS DE LECHE:

ANEXO Nº01: Se midieron en el vasito 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: pesamos los insumos NaCl (sal), cuajo, CaCl

ANEXO Nº04: preparamos una solución de lo que hemos pesado con 100 ml de agua destilada después de los 15 min y agregamos a los (vasos 9, 10 ,11) y anotemos el tiempo y esperar que cuajara, pero no llegó a cuajar.