ARTÍCULO ORIGINAL/ORIGINAL ARTICLE

Obtención de queso crema con propiedades funcionales suplementado con sólidos de lactosuero e inoculado con Lactobacillus casei

Obtaining cream cheese supplemented with whey solids and inoculated with Lactobacillus casei

Obtendo propriedades funcionais creme de queijo suplementados com sólidos de soro e inoculadas com Lactobacillus casei

Clemente Granados-Conde¹* Rafael E. González Cuello²* Wendy Galindo S³ Daniela Pérez Z³* Nerlis Pájaro-Castro⁴

1 Ing. Alim, MSc.
2 Microbiólogo, PhD;
3 Ing. Alim;
4 QF, MSc, PhD (C) Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad de Sucre. Grupo de Ciencias Médicas y Farmacéuticas;
* Facultad de Ingeniería, Universidad de Cartagena. Grupo de Investigación en Ingeniería, Innovación, Calidad Alimentaria y Salud–INCAS Email: clementecondeg@gmail.com

Recibido: 13 de septiembre de 2015 Aceptado: 07 de diciembre de 2016

Resumen

En la actualidad la industria alimentaria está enfocada principalmente en la diversificación de los productos probióticos debido a los efectos beneficiosos que estos proporcionan a la salud de los consumidores. El objetivo del siguiente trabajo de investigación fue elaborar un queso crema suplementado con sólidos de lactosuero e inoculado con Lactobacillus casei. Para lo cual se realizaron análisis fisicoquímicos al lactosuero y a la leche cruda, así como al queso crema, además se evaluó parámetros microbiológicos al producto final con el fin de estimar la calidad del mismo. Los resultados indicaron que es posible obtener un queso crema con calidad óptima ya que se obtuvieron resultados de proteína y grasa comparables con el producto comercial. Igualmente es importante destacar que Lactobacillus casei se conservó viable durante 15 días a las diferentes diluciones evaluadas, 10^-4, 10^-5 y 10^-6, con valores de UFC de 1.79E+06, 1.35E+07 y 6.80E+07, respectivamente. El queso crema mantuvo calidad microbiológica debido a que no se apreció crecimiento de microorganismos indeseables.

Palabras clave: Nuevos productos, alimentos saludables, conservación de alimentos.

Abstract

The food industry’s current focus lies mainly on diversifying probiotic products due to their beneficial effects on consumers’ health. This research was thus aimed at producing a cream cheese supplemented with whey solids and inoculated with Lactobacillus casei. Whey and fresh milk’s physical-chemical properties were thus analysed, as well as those of cream cheese; the final product’s microbiological parameters were also evaluated for estimating quality. The results indicated that high-quality cream cheese can be obtained since the results regarding protein and fat were comparable with those of commercial products. It is worth stressing that Lactobacillus casei remained viable for 15 days at the different dilutions evaluated here: 10-4 (1.79E+06 CFU), 10-5 (1.35E+07 CFU) and 10-6 (6.80E+07 CFU). The cream cheese maintained its microbiological quality as the growth of undesirable microorganisms was not observed.

Key words: new products, healthy food, food preservation.

Resumo

Atualmente, a indústria de alimentos é voltada principalmente para a diversificação dos efeitos probióticos devido aos benefícios que eles proporcionam para a saúde dos consumidores. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver um soro de leite creme de queijo suplementados com Lactobacillus casei. análise físico-química do soro e do leite e queijo creme em bruto foram realizados também parâmetros microbiológicos avaliados no produto final, a fim de estimar a qualidade do queijo. Os resultados indicaram que é possível obter um queijo creme com resultados de qualidade óptima protiena como gordura e comparável com o produto comercial foram obtidos. É também importante notar que o Lactobacillus casei foi mantida viável durante 15 dias para as diferentes diluições avaliadas, 10-4 10-6 10-5y UFC valores 1.79E + 06 1.35E + 07 6.80E + 07 e, respectivamente. Queijo creme qualidade microbiológica mantida porque nenhum crescimento de microorganismos indesejáveis apreciado.

Palavras-chave: Novos produtos, alimentos de saúde, conservação dos alimentos.

En los últimos años se ha incrementado el interés por parte de las industrias alimentarias y de los consumidores sobre los alimentos saludables, de ahí el concepto de alimento funcional, el cual hace referencia a alimentos o ingredientes que mejoran el estado general de salud y/o reducen el riesgo de enfermedad (Rafter, 2002; Cadaval, 2005), estos alimentos deben consumirse dentro de la dieta habitual para conseguir efectos benéficos que van más allá de los requerimientos nutricionales tradicionales (Roberfroid, 2002). Entre los componentes que se sustituyen se encuentran macronutrientes (ej. grasas), por otro (proteínas) o cuando se añade un componente que no está presente de forma natural en el alimento y que no es necesariamente un macronutriente o un micronutriente, pero cuyos efectos beneficiosos son reconocidos (e.j. prebióticos, antioxidantes no vitamínicos) como la adición de sustancias ricas en antioxidantes en las bebidas como las vitaminas A, C y E (Rodríguez et al., 2001; Geoffrey, 2007).

Según el Codex Alimentarius, 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 Lactosuero se denomina al suero líquido remanente tras la precipitación y separación de la caseína de la leche durante la elaboración del queso, representa, aproximadamente el 85-90% del volumen de la leche y retiene el 55% de sus nutrientes (Medina et al., 2010). Las proteínas del lactosuero, tienen un valor nutricional que representan alrededor del 20% de las proteínas de la leche de vaca. Sin embargo, en Colombia no se aprovecha convenientemente y es eliminado como desecho descargado sin tratamiento previo, convirtiéndose en un foco contaminante. En la actualidad, diversas investigaciones han establecido el importante papel que juega el sistema proteico de la leche en su actividad biológica. Se ha demostrado que algunas proteínas nativas del suero como la α-lactoalbúmina, la β-lactoglobulina, o la lactoferrina, son fisiológicamente activas (Walzem et al., 2002).

Investigaciones realizadas por Arteaga y otros investigadores (2009) compararon durante la maduración la calidad del queso Chanco elaborado con diversos niveles de enriquecimiento de la leche con suero. Obteniendo un queso de buena calidad pero a niveles limitados de suero (2%). Teherán y López (2009) evaluaron la utilización de cultivos mixtos de Streptococcus thermophilus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus en la etapa de acidificación del suero para la elaboración de quesillo, concluyendo que es posible alcanzar niveles idóneos de acidez para la obtención del quesillo. Por lo tanto el objetivo de éste estudio fue obtener un queso crema con propiedades funcionales suplementado con lactosuero y lactobacillus casei donde se evaluaron las propiedades funcionales de un producto de interés industrial como el queso crema, este tipo de estudios es necesario en aras de incrementar la producción de sistemas alimentarios con características probióticas.

Materiales y métodos

Obtención de la materia prima

La leche entera y el lactosuero utilizados fueron suministrados por la empresa Proleca y Coolechera (Cartagena-Colombia), respectivamente. El cultivo (DVS -Direct Vat Set ó inoculo directo en tina- de Lactobacillus Casei-01) fue proporcionado por el Centro Agrolechero (Bogotá-Colombia). El Cloruro de Calcio, Cloruro de Sodio y la crema de leche fueron adquiridos en supermercados locales (Suarez et al., 2013).

Análisis fisicoquímicos de lactosuero y leche

Los análisis fisicoquímicos de la leche y el lactosuero se realizaron en el analizador de la leche marca LAC-S de las plantas pilotos de la Universidad de Cartagena, Cartagena, Colombia y se determinaron: Sólidos totales, grasa, azucares, densidad, proteína, minerales y adición de agua (Suarez et al., 2013).

El lactosuero fue sometido a proceso térmico (80 °C/30min) para desnaturalizar la proteína de los componentes líquidos y separados por floculación. Posteriormente se llevaron a cabo los análisis fisicoquímicos según la NTC 5098 y NTC 666 de 1996. El porcentaje de grasa se llevó a cabo según el método Extracción-soxhlet, los sólidos totales por termogravimetría, la proteína fue determinada según la AOAC 984.13 KJELDAHL y la lactosa por método volumétrico de Lane-Eynon.

Elaboración del queso crema inoculado

La elaboración del queso crema se llevó a cabo de acuerdo a las especificaciones del producto tradicional según la NTC 750. Se utilizó leche estandarizada y pasteurizada (65°C/30 min), se estabilizó la temperatura a la del cultivo a 30 grados centígrados con posterior adición del cultivo láctico (L. casei), controlando el pH y la acidez a temperatura constante hasta llegar al punto óptimo. El producto fue elaborado de acuerdo con la formulación de la tabla 1(Suarez et al., 2013).

Al producto final obtenido se le realizaron los análisis de Grasa: Extracción-soxhlet, Proteína: AOAC 984.13 KJELDAHL, Viscosidad: Viscosímetro digital Brookfield, Calcio: por absorción atómica, Acidez expresada como ácido láctico: por el método establecido en la AOAC 940.28/90, Sólidos totales: por termogravimetria, Carbohidratos: por termogravimetria y análisis microbiológicos, los cuales se compararon con los establecidos por el decreto 616 del 28 de febrero de 2006, para derivados lácteos.

Determinación de la viabilidad del Lactobacillus casei

La viabilidad fue evaluada mediante la determinación de UFC/g de cultivo DVS, para lo cual se tomó una muestra de 1g de cultivo DVS, y fue diluido en 3.5 L de agua peptonada, según el cálculo de la proporción, tomándose 0.25g de cultivo DVS y se mezcló con 875 mL de agua peptonada. Se hicieron diluciones consecutivas hasta llegar a 10-12. Posteriormente, se vertió 20 mL de agar MRS en las cajas de Petri estériles, mediante el método de siembra en superficie por agotamiento. La siembra se hizo por duplicado. Todas las cajas se incubaron a 37°C durante 48 horas, transcurrido este tiempo se realizó el conteo de las colonias formadas en cada una de las cajas y mediante el método de conteo en placa. Solamente se tuvieron en cuenta las placas donde el número de colonias estaba entre 30 y 300. Aquellas mayores a 300 y menores de 30 se declaran incontables. Con los datos obtenidos en el paso anterior se procede a determinar el número de bacterias viables en UFC/g de producto con la siguiente fórmula

Factor de dilución = Inverso de la dilución

Para determinar la viabilidad en el queso crema inoculado se tomaron 11 g. del queso crema y se adicionaron en 99 mL de agua de peptona, posteriormente se realizaron diluciones seriadas consecutivas hasta llegar a 10^-12 y finalmente se enumeró el crecimiento de microorganismos en agar MRS (Suarez et al., 2013).

Análisis estadístico

Los resultados fueron presentados como la media. La significancia estadística establecida a P<0.05 se realizó utilizando un análisis de varianza. Los resultados obtenidos serán procesados utilizando el programa estadístico STATGRAPHICS CENTURIÓN versión 16.1.15 y EXCEL versión 2010.

Resultados y discusión

Análisis de la leche cruda y lactosuero.

El análisis fisicoquímico realizado a la leche cruda es mostrado en la tabla 2.

Estos resultados indican que la leche utilizada como materia prima para la elaboración de queso crema, cumplía los criterios de calidad fisicoquímicos para el procesamiento de la leche, establecidos por la legislación vigente (decreto 616).

Los resultados del lactosuero y sólidos del lactosuero son detallados en la tabla 3 y 4, respectivamente.

Los resultados comparativos de la composición nutricional del lactosuero y de los sólidos del lactosuero, reflejan que el valor de proteínas, lactosa y solidos totales, aumenta en los sólidos de lactosuero, (desviaciones estándar S de 3.9,12.7, 18.0) mientras que el valor de la grasa no varían considerablemente con deviación estándar de 0,4. Lo que muestra el alto valor nutritivo que tienen los sólidos del lactosuero.

Análisis fisicoquímicos del queso crema con sólidos de lactosuero e inoculado con L casei.

Para evaluar la calidad del queso crema obtenido se determinó valores de acidez y pH a diferentes tiempos de fermentación, los cuales son mostrados en la tabla 6. Se alcanzó la acidez y el PH, deseados al cabo de T18 de incubación en baño de maría a 30 °C. La acidez esta expresada en porcentaje de ácido láctico.

Los otros análisis realizados para establecer la calidad del queso crema son presentados en la tabla 6, donde se aprecia valores de proteína y grasa parecidos al queso crema comercial.

Determinación de la viabilidad de Lactobacillus casei

Seguidamente de la organización de los datos anteriores y observar la disminución de las UFC/g cada 5 días, de L. casei, se procedió a verificar si dicha disminución era significativa en el intervalo de tiempo evaluado. Los resultados del análisis para la determinación de la significancia se evidencian en la tabla 7

Para determinar la significancia, se tomaron las muestras de las diluciones de 10-4, 10-5 y 10-6, debido a que estas son las que reportaban todos valores de crecimiento de L. casei en todos los rangos de tiempo (tabla 8).

La razón-F, este caso es igual a 0.209132. Puesto que el valor-P de la razón-F es mayor o igual que 0.05, no existe una diferencia estadísticamente significativa entre las medias de las 4 variables con un nivel del 95.0% de confianza.

Por tanto, se considera que la disminución en los valores de UFC/g de L. casei en el producto a medida que pasan los días, no es significativa, lo que quiere decir, que el producto elaborado, conserva características funcionales de un alimento con probióticos en la medida que se conserva en condiciones ambientales optimas de almacenamiento refrigerado y empaque en envases de plásticos.

El reporte global del recuento del número de colonias por cada intervalo de días de siembra se plasmó en la tabla 10.

Donde se observa que a medida que aumentan el número de días, el número de UFC de L. casei, disminuye, pero hasta el día 15, se mantiene en cantidad suficiente para que el alimento sea considerado probióticos, como se observa en la gráfica 1, debido a que la proporción de microorganismos es mayor a 1·107 por mililitro (Londoño et al., 2008).

Los valores en ufc/g son expresados en log10 (ufc/g), para un mejor análisis gráfico.

Análisis microbiológicos del producto terminado

El análisis microbiológico del producto terminado, se realizó según los criterios microbiológicos del decreto 616, detallada a continuación en la tabla 11.

Lo que muestra la aplicación de buenas prácticas de manufactura y correcto almacenamiento del producto elaborado.

Mediante este estudio realizado del producto estandarizado del queso crema con adición de lactosuero y Lactobacillus casei se logró obtener un queso con un buen contenido de proteína y grasa; adicionalmente, Lactobacillus casei mantuvo su viabilidad en el queso crema, por lo cual, es posible aplicar esta metodología para obtener un queso crema que cumple con parámetros de calidad.

Agradecimientos

Los autores agradecen a la universidad de Cartagena, Facultad de Ingeniería, Programa de Ingeniería de Alimentos (plantas piloto de Lácteos y Microbiología) y a las empresas locales de Proleca y Coolechera, ubicados en la ciudad de Cartagena, Colombia.

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