Cuando se elabora quesos, este tipo de coagulación va existir en mayor (si añadimos fermentos ) o en menor medida (acción natural de las bácterias presentes en la leche y la atmósfera).
En la Coagulación ácida los microorganismos de la leche cruda o los del Cultivo Iniciador (C.I.) que se añaden a la leche pasteurizada, al consumir el azúcar de la leche (lactosa), producen ácido láctico que la hace más ácida a medida que crecen. En estas condiciones las proteínas (micelas) sufren modificaciones pierden sus minerales y su forma (a pH 4,6) y si antes no se podían unir ahora sí lo hacen.
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| Modificación de las proteínas (micelas de caseína) por acción del ácido |
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| Agrupación de las proteínas modificadas, en redes superpuestas |
La leche ha pasado a ser sólida. El coágulo es frágil, no tiene rigidez, no es compacto, se rompe fácilmente (es friable), poroso y no se contrae.
El otro tipo de Coagulación es la Enzimática, producida por la acción del cuajo y la Mixta.
Coagulación enzimática. Si se añade a la leche, que deberá tener una temperatura entre 30-32 ºC, una sustancia o enzima coagulante (cuajo), capaz de cortar el extremo de la proteína caseína kappa (κ) que es la que tiene la mayor carga negativa y está en la parte exterior de la micela y que impedía que se unieran las proteínas, ahora podrán hacerlo.
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| Corte por el cuajo de la parte más eléctricamente negativa de las proteínas (κ) de la micela de caseína |
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| Agrupación de las proteínas modificadas en fibras y en todas direcciones |
Las proteínas no han perdido sus minerales y por ello las fibras formadas son fuertes y se unen unas a otras formando un coágulo denso, con cohesión. Por tanto es flexible, elástico, compacto, impermeable y contráctil.
La cantidad de enzima a añadir será la necesaria para que la coagulación se produzca en un tiempo determinado. La temperatura y el tiempo que tarde en coagularse la leche, dependerán del tipo de queso que se quiere obtener.
Coagulación mixta Es el resultado de la acción de la acidificación láctica y del enzima coagulante (cuajo), la intensidad de la acción de cada uno variará según el tipo de queso que se desee obtener.
La relación entre la acidez y la cantidad de cuajo dará al coagulo unas características típicas, y así se podrán obtener coágulos mixtos muy ácidos o muy enzimáticos.
- Los muy ácidos serán poco flexibles, se contraerán poco y se romperán más que los mixtos muy enzimáticos pero tendrán mayor firmeza que los coágulos puramente ácidos. Esto es debido a la acción del enzima añadido que hace que se formen uniones entre micelas o submicelas, aún no desmineralizadas del todo, creándose una red de proteína tanto más firme cuánto mayor enzima se haya añadido.
- Los mixtos muy enzimáticos serán menos firmes, elásticos y contráctiles que el coágulo puramente enzimático.
Además a algunos quesos se les puede añadir, más aditivos ,por mencionar algunos de estos aditivos: Nitrato Potásico, que inhibe el crecimiento de bacterias que producen gases perjudiciales, Dióxido de Carbono, Colorantes naturales, Lisozima, elimina el crecimiento de bacterias que hinchan el queso y acelera la maduración del queso, Lipasa que añade sabor y maduración, otros como mohos, tanto durante el proceso como en la maduración y afinamiento ( corteza e interior, penicilium roqueforti y candidum ), Citrato de sodio, como regulador de la acidez, Fosfato disódico, antes del cloruro para dar más elasticidad al coágulo, conservadores autorizados como: ácido sórbicoco, ácido benzóico, sales de sodio o potásio de los ácidos anteriores, etc. En los elaborados de leche cruda, se puede prescindir de fermentos lácticos, al estar presente de forma natural en las leches, dando estos sus propias características al queso. Los quesos elaborados con leche cruda, si pesan más de 1'5 Kg. han de pasar obligatoriamente, dos meses para su consumo.
En leches pasteurizadas, tras el proceso se eliminan las sales de calcio ( cloruro cálcico ) y las bacterias lácticas, con lo que el cuajo no coagularía, luego para quesos es imprescindible la adicción de cloruro cálcico E-509, de 5-20 gr. por 100 litros de leche, se diluye en agua y se mezcla con la leche ( el Ministerio aconseja 0'02 gr. por litro, de la fórmula CaC12, un exceso produce sabor amargo ) y muy importantes los fermentos lácticos o cultivo de bacterias lácticas, para transformar el azúcar de la leche ( la lactosa perdida ) en ácido láctico, lo que hace que la leche acidifique y coagule mas fácil, además de generar compuestos aromáticos y Co2, con varios fines:
Restablecer el equlibrio físico-químico de la leche proporcionándola una mejor actitud para coagular, ayudando a la formación y desuerado de la cuajada.
Permitir el desarrollo de una flora dominante de bacterias lácticas útiles, en detrimento de gérmenes nocivos.
En el caso de los quesos, aumentar la firmeza de la cuajada por unión de los granos, mayor rendimiento, mejor coagulación, regulamos la acidez deseada para cada tipo de queso, bajar el pH inicial y evitar con ello que crezcan microorganismos patógenos, etc.
Las bacterias dan lugar a sustancias responsables del aroma y contribuyen a la maduración mediante proteólisis ( ruptura de proteínas ) y la lipólisis, ( ruptura de grasas ).
Las bacterias ácido lácticas, los cultivos iniciadores o starters ( C.I. ) son mezclas de cepas en las que se tiene simbiosis de bacterias, preparaciones microbianas para acelerar y conducir la fermentación de un alimento, tienen como función entre otros, la actividad proteolitica y lipolítica, el tiempo y la temperatura de desarrollo del cultivo, será según el tipo de queso o producto a elaborar, por su metabolismo pueden ser Homofermentativas ( producen un 70-90% de ácido láctico, bulgaricus, thermophilus, etc.) o Heterofermentativas ( al menos un 50% de ácido láctico, lb. casei, bifidobacterias, etc. ).
Como norma general si el ph es bajo en la cuajada, es por que interrumpimos la acción de las bacterias antes de tiempo, perderá más suero, no hará corteza, demasiado húmedo, dejar actuar a las bácterias lácticas, si por el contrario es alto el ph, quedará el queso demasiado blando y en vez de madurar, seguirá fermentando, con más sabor ácido, lo corregimos lavando la cuajada con agua templada a 40ºC, agitar y volver a medir, se puede repetir este proceso, algunos quesos se elaboran de esta manera, baja la acidez, disminuye la lactosa y dan elasticidad; Las bacterias ácido-láctico, se clasifican en:
Mesófilas: crecen mejor en un rango de temperatura entre 25º-35ºC, está indicada para quesos suaves. Sus cepas son streptococcus lactis, lb.casei, lactococus lactis, cremosis, unos producen aromas, otros acidez.
Termófilas: crecen en un rango de 35º-45C. ( a más temperatura, menos tiempo de coagulación, para quesos maduros, como streptc. thermophilus, lactobacillus bulgaricus, lactb. acidofilus ( yogurt), lactb. acidofillus ( leches fermentadas ).
Con respecto a los tipos de cuajo, son preparaciones de proteinasas capaces de provocar la desestabilización de la micela de caseina, formando un gel lácteo, en elaboración de quesos, actualmente los cuajos pueden ser:
Cuajo: es el producto exclusivo obtenido por extracción de los cuajares de los rumiantes, cuyo componente activo, está constituido por quimosina pura o renina, presente hasta el 90% en jóvenes animales, Extracto de Cuajo, cuando come alimentos, el cuajo se enriquece de otra enzima, la Pepsina, también con poder coagulante, pero favorecedora de sabores agrios y amargos
De tipo animal, compuesto por quimosina y pepsina, de otros animales.
Coagulante de tipo vegetal: cuyo componente activo es de origen vegetal, cynara cardunculus o ficus carica ( higuera ). se comportan de una manera un tanto irregular, siempre dan una cuajada blanda
Quimosina de fermentación.
Coagulante microbiano. Obtenidos a partir de bacterias del género bacillus, producen poca cohesión en la cuajada, amargor y mucha proteólisis.
Así pues la Coagulación es la transformación de la leche en queso, por la adicción del cuajo, la caseina es coagulada englobando gran parte de la grasa y otros componentes de la leche. Normalmente se realiza a temperatura de 30º-35ºC, la optima 40ºC, el uso de temperaturas inferior a 30ºC, permite más cuajo beneficioso para la maduración, además de producir un coagulo no muy duro.
Por tanto los métodos de coagulación podrán ser: Acida ( o láctica ), Enzimática y Mixta ( es el resultado de la acidificación láctica y del enzima coagulante, cuajo ).
La coagulación enzimática, es la producida por acción del cuajo, combinando este tipo de coagulación con la ácida, ( o láctica ), conseguiremos elaborar la mayoría de los quesos españoles, como detalles añadir que el cuajo no actúa en medio alcalino, tiene necesidad de un medio ligeramente ácido, A tener muy en cuenta, la capacidad de coagular la leche en un tiempo determinado, llamado "Fuerza del Cuajo" y por otro la capacidad de descomponer ( proteolizar ) la caseina. Se suele comercializar en polvo o pastillas ( cuajo del animal molido, mayor poder ) y líquido, el cuajo vegetal se vende en herbolarios. Otros detalles como, el tipo de cuajo y su fuerza, la dosis ( a mayor antes produce la coagulación ), la temperatura optima de actuación del cuajo, entre 35º-40ºC, por debajo de 20ºC se ralentiza y suceptible de contaminación, a 5ºC se vuelve nula, por encima de 60ºC, el cuajo se vuelve inactivo, el contenido de calcio, etc.
Por ejemplo en una cuajada líquida, de fuerza 1/10.000, es preciso 1cc. de ese cuajo para coagular 10 litros ( 10.000 ) de leche a 35º y en 40 minutos.
la posibilidad de elaborar tipos de quesos se amplia por las variantes de producción y métodos utilizados durante su elaboración, como la relación de los quesos con la geografía, el clima, la cultura de cada zona, pueblo, comarca o región, el tipo de animal y la mezcla de leches, alimentación, bacterias lácticas predominantes, microorganismos presentes en el aire, etc.
La coagulación o cuajado de la leche es el proceso por el cual la leche pasa de ser liquida a un estado semisólido por efecto de la adicción del cuajo, este producto semisólido es llamado Cuajada o Gel, producido por la modificación físico-química de la caseína, que conduce a la formación de un coágulo, debido a la acción conjunta de la acidificación por bacterias lácticas ( coagulación ácida o láctica ) y la actividad del cuajo ( coagulación enzimática ), su firmeza dependerá de la cantidad de cuajo, temperatura, acidez de la leche y contenido de sales de calcio.
Resumiendo los principios básicos en el proceso de transformación de la leche en queso, se basan en la eliminación de agua ( suero ) contenido en la leche, utilizando los elementos sólidos que ella contiene ( proteínas, grasas, vitaminas y sales minerales ), para crear nuestro queso.
Uno de los procesos en la elaboración de quesos es el corte de la cuajada, que definirá muchas características finales del queso, por ejemplo, si lo queremos con poca humedad, el corte en pequeñas partículas de coágulo ( tipo grano de arroz ) obtendremos quesos de pasta dura, tipo manchego, quesos de media y larga duración; Con el grano más grande ( tipo garbanzo ), contendrá más suero, ideal para quesos blandos, frescos, tiernos y semicurados; Todo ello definirá el producto final en consistencia y dureza.
Durante este proceso, se suele agitar levemente el recipiente que contiene la cuajada, para compactar los granos cortados, evitando con ello hacer una pasta, si a su vez calentamos ( en rangos cortos ) aceleramos el desuerado y disminuye el grado de hidratación de los gránulos, recordar que si nos pasamos de temperatura, se perderá mucho suero, dando como resultado quesos secos o viceversa más húmedos. los tiempos y prensado del desuerado ( a veces días ), influyen en el queso.
Si por el contrario no cortamos la cuajada, tendremos claro que hemos elegido un tipo de queso con pasta blanda, o semi-blanda, normalmente de coagulación láctica o mixta, no apto para madurar, luego de consumo corto, un ejemplo sería el queso de untar y sus posteriores aliños. Tanto si cortamos o no mucho la cuajada, durante este proceso podremos "lavar la pasta", obteniendo quesos más elásticos, tipo emmental, a la vez que por ejemplo regulamos la acidez; También la cuajada puede pasar por una gasa o estameña para seguir con el desuero, tanto dentro de encellas o moldes, como en recipientes a parte.
Podemos definir el desuerado como la separación de dos partes: cuajada y suero. Como dato curioso, la presión influye en el cocido de la leche, en mar 100ºC, en montaña equivaldría a 95ºC.
Sea como fuere luego vendrían procesos posteriores y con ellos variedad en los tratamientos, como prensado o no, tiempos en cada uno de los siguientes procesos, recipientes para gramos o kilos de queso, tipos de salado, secado, maduración, etc. terminarán de definir la variedad de queso que queramos elaborar.
Se entiende por queso al producto fresco o maduro, sólido o semisólido, obtenido por la separación del suero después de la coagulación de la leche, por la acción del cuajo u otros coagulantes apropiados, y seguido o no de una maduración.El queso resulta de la separación de los componentes de la leche:
- Suero: compuesto por agua, azúcares, sales minerales, proteínas, vitaminas hidrosolubles
- Grasa y las proteínas liposolubles o coagulables
Hay reacciones naturales en la evolución de la leche, la grasa se encuentra en estado de emulsión, ello determina que si la leche permanece en reposo por un tiempo suficiente, se separará dicha materia grasa en forma de crema.
El punto isoeléctrico es el valor de pH ( el pH inicial de la leche oscila entre 6'5-6'7 ligeramente ácida, y nos permite valorar, la riqueza de caseina y fosfatos ) en el cual los cuerpos químicos disociados presentan una igualdad de cargas positivas y negativas, en este estado de igualdad de cargas, las moléculas proteicas tienden a formar con ácidos sales internas produciéndose la coagulación de proteínas.
La palabra "cuajo" deriva del verbo latino agere (hacer) y de coagulum (coágulo, grumo consolidado de un líquido), es decir, hacer coágulo o, con mayor propiedad, coagular, de donde viene el verbo cuajar.
La acción de la quimosina (sustenacia presente en el cuajo) actúa directamente en un punto delimitado de la caseína con calcio. Al alterar dicha molécula se inicia la formación de un gel que atrapa la mayoría de los componentes sólidos de la leche; este gel se contrae poco a poco ayudado por la acidificación previa de la leche por medio de bacterias acidolácticas, y al contraerse va expulsando suero. Al cortar el gel en cubitos, se logra separar entre un 50 y un 90% del contenido inicial del suero de la leche.
La efectividad del cuajo está en función de la temperatura, la concentración del sustrato (la leche), concentración de calcio y la acidez. Las temperaturas usuales de coagulación pueden variar entre los 28 °C y los 41 °C, aunque lo más usual es una de 35 °C. Según el tipo de queso se pueden conseguir mezclas de leche con una acidez que puede variar entre los 0,18% de acidez titulable hasta los 0,46%.
La coagulación o cuajado de la leche es el proceso por el cual la leche pasa de ser liquida a un estado semisólido por efecto de la adicción del cuajo, este producto semisólido es llamado Cuajada o Gel,
La cuajada es un producto lácteo elaborado con leche cuajada por el efecto de un fermento, el cuajo, extraído del estómago de un animal en periodo de lactancia o alguna sustancia ácida, como zumo de limón o vinagre.
La parte caseosa y grasa de la leche se separa por la acción del calor, de cultivos lácticos o de un cuajo, formando la masa para la primera fase del proceso de elaboración del queso y dejando el suero en su estado líquido (para hacer quesos de suero).El cottage es un queso producido con cuajada que tiene un sabor suave. Se escurre pero no se prensa, por lo que retiene algo de suero de leche y no queda compacto porque necesita aún un poco más de agitación hablando de la extracción de este lácteo. La cuajada suele lavarse para quitarle la acidez y obtener un queso suave. No se cura ni tiñe. Algunos estilos de queso cottage se hacen de leches con diferente contenido graso y preparaciones de cuajada fina o gruesa. El cottage que se prensa pasa a ser queso fresco.
El queso fresco o queso blanco es un tipo de queso blando, es decir retiene gran parte del suero y no tiene proceso de maduración o refinado.
La fabricación de este queso es muy sencilla. El cuajado es esencialmente láctico y dura normalmente 24 horas, aunque a veces más. El desuerado, cuando es estimulado por ruptura de la cuajada seguida de presión, no es nunca excesivo y además los quesos frescos son siempre húmedos (60-80% de agua), lo que causa que sean muy poco conservables y que su transporte en largas distancias sea muy difícil.
El grosor de la cuajada es el tamaño de los trozos del queso cottage. Los dos principales tipos del cottage son el ácido de cuajada fina sin cuajo, y el más popular, queso de cuajada gruesa, poco ácido y hecho con cuajo.
Queso de masa lavada:
El queso de cuya masa es lavada con agua es un queso al que se trata mediante un proceso de lavado de la masa que se le efectúa a la mezcla cuajada-suero para eliminar lactosa y con ello disminuir su acidificación láctica.
La acción de las bacterias lácticas sobre la lactosa del suero hace que disminuya el pH de la cuajada y se favorezca la eliminación del suero, con la consiguiente retracción de la masa.
El propósito de esta técnica es evitar la excesiva retracción de la cuajada.
Además, los quesos demasiado ácidos se desecan y endurecen excesivamente durante su maduración.
En un caso práctico, en la elaboración del queso Cottage, se recomienda lavar la masa para sacar el excedente de vinagre o jugo de limón, pero también con la finalidad de eliminar la lactosa, con tal de disminuir la acidificación de la leche, puesto que la reducción de la acción de las bacterias lácticas provocan una reducción del Ph de la cuajada, favoreciendo la eliminación del suero, compactando posteriormente la masa y particularmente, en el caso de los quesos ácidos, evitando la deshidratación y endurecimiento excesivo del queso durante su proceso de maduración.
Queso de masa cocida:
Es el queso cuya masa fue sometida a calentamiento con temperaturas entre 50 y 54°C durante el proceso de elaboración (antes del desuerado). Esto permite el mayor desuerado de la masa.
Generalmente, los quesos de pasta dura se elaboran de esa manera. Por el contrario, aquella masa que no es calentada, se la denomina “masa cruda” (para quesos de pasta blanda).
En la elaboración de algunos quesos se emplean cuajos de origen vegetal, que suelen provenir de la flor del cardo (Cynara cardunculus).
Sustitutos de la quimosina
Se suelen emplear algunos sustitutos microbiológicos que producen enzimas proteolíticas como: Mucor pusillus, Mucor miehei, Endothia parasitica y Kluyveromyces lactis. También algunos coagulantes vegetales como frutos de Solanum elaeagnifolium (Trompillo), Cynara cardunculus, Galium, Ficus...
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