UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERIA ALIMENTOS Y PESQUERA

ESCUELA DE INGENIERIA ALIMENTOS

INTRODUCCIÓN

Cuando observamos el movimiento de un objeto, notamos que es bastante complejo, y encontraríamos dificultades para describirlo detalladamente. Se hace necesario entonces, hacer algunas simplificaciones que nos facilitan este estudio. Así prácticamente analizaremos y estudiaremos el movimiento, dirección y aceleración del móvil.

En este trabajo utilizaremos el programa de data studio para poder obtener resultados más exactos y precisos así como nos ayudara a encontrar la velocidad instantánea, aceleración , velocidad media, etc.

1BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

ELABORACION DE QUESO FRESCO

PROFESOR : BRAULIO BUSTAMANTE OYAQUE

CURSO : BIOQUÍMICA DE ALIMENTOS

INTEGRANTES

2012

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERIA ALIMENTOS Y PESQUERAESCUELA DE INGENIERIA ALIMENTOS

INTRODUCCION

El queso es un alimento sólido elaborado a partir de la leche cuajada de vaca, cabra,

oveja, búfalo, camello u otros mamíferos rumiantes .Es un elemento importante en la

dieta de casi todas las sociedades porque es nutritivo, natural, fácil de produciren

cualquier entorno.

Es el producto obtenido por coagulación de la leche pasterizada, integral o

parcialmente descremada, constituido esencialmente por caseína de la leche en forma

de gel más o menos deshidratado, que retiene un % de la materia de grasa, según el

caso, un poco de lactosa en forma de ácido láctico y una fracción variable de

sustancias minerales.

La producción de queso fresco consiste esencialmente en la obtención de la cuajada,

que no es más que la coagulación de la proteína de la leche(caseína) por la acción de

la enzima renina o cuajo.

En el Perú, el consumo de queso fresco, se ha incrementado, llegando al 75% en

relación al consumo de quesos madurados; esto es debido a su bajo costo, a sus

características nutricionales y usos variados. Existen zonas donde hace

aproximadamente 5 años que la producción de queso fresco se estableció y ha crecido

notablemente su demanda; considerando necesario conocer y realizar buenas

prácticas en su elaboración con la finalidad de ser competitivos.

Los quesos frescos se comercializan y se consumen en estado fresco; es decir, sin

que hayan experimentado un proceso de maduración. Estos quesos tienen un elevado

contenido de agua que oscila entre 50% y 80%.

2BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

ELABORACION DE QUESO FRESCO

PROFESOR : BRAULIO BUSTAMANTE OYAQUE

CURSO : BIOQUÍMICA DE ALIMENTOS

INTEGRANTES

2012

OBJETIVOS

Obtener experiencia y conocimiento acerca de la elaboración de queso.

Reforzar conocimientos teóricos con la preparación del queso fresco.

Saber de qué manera el cuajo solidifica a la leche.

3BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

MARCO TEORICO

Leche

La leche es una secreción nutritiva de color blanquecino opaco producida por

las glándulas mamarias de las hembras (a veces también por los machos) de

los mamíferos (incluidos los monotremas). Esta capacidad es una de las

características que definen a los mamíferos. La principal función de la leche es

la de nutrir a los hijos hasta que son capaces de digerir otros alimentos.

Además cumple las funciones de proteger el tracto gastrointestinal de las crías

contra patógeno, toxinas e inflamación y contribuye a la salud metabólica

regulando los procesos de obtención de energía, en especial el metabolismo de

la glucosa y la insulina. Es el único fluido que ingieren las crías de los

mamíferos (del niño de pecho en el caso de los seres humanos) hasta el

destete. La leche de los mamíferos domésticos forma parte de la alimentación

humana corriente en la inmensa mayoría de las civilizaciones: de vaca,

principalmente, pero también de oveja, cabra, yegua, camella, etc.

La leche es la base de numerosos productos lácteos, como la mantequilla, el

queso, el yogur, entre otros. Es muy frecuente el empleo de los derivados de la

leche en las industrias agroalimentarias, químicas y farmacéuticas en

productos como la leche condensada, leche en polvo, caseína o lactosa. La

leche de vaca se utiliza también en la alimentación animal. Está compuesta

principalmente por agua, iones (sal, minerales y calcio), hidratos de carbono

(lactosa), materia grasa y proteínas.

Composición de la leche

la caseína es un componente mayoritario de la leche 2.7% en composición de

la leche líquida, esta se sintetiza en las glándulas mamarias a partir de un

conjunto de aminoácido libres ,la caseína también se puede conocer como

“Caseína Hammarsten”, por ser este el primero en publicar un libro sobre el

tema (1870) aunque los primeros que descubrieron claramente su preparación

fueron los franceses Broconnot(1830) y Quévenne , en 1841;pero primero se

debe conocer que contiene la leche : vitaminas, minerales, carbohidratos,

lípidos y proteínas ; siendo la más importante esta última, las proteínas pueden

4BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

dividirse en tres grupos: las caseínas 72% al 82%, las proteínas del lacto suero

20%( contiene lacto globulinas y las lacto albuminas) y las q forman parte de la

membrana del glóbulo graso 1%.

La caseína

La caseína es una proteína conjugada de tipo fosfoproteína. Las fosfoproteínas

son un grupo de proteínas que están unidas a un grupo fosfato en algunas de

las cadenas de los aminoácidos (fundamentalmente serina y treonina), también

se define que la caseína se encuentran dentro de la definición de las proteínas

globulares, en estas proteínas su cadena polipeptídica se encuentra enrollada

sobre sí misma esto da lugar a una estructura que es esférica.

La caseína es una proteína entonces podemos deducir su composición con el

concepto general de la proteína que son moléculas gigantes muy complejas

compuesto de aminoácidos unidos, una molécula contiene normalmente

alrededor de 100 - 200 aminoácidos unidos, pero también hay proteínas con

números mayor y menores de aminoácidos. Los aminoácidos se unen para

formar cadenas que se llaman péptidos. Cada proteína tiene su propio número

y secuencia de aminoácidos unidos que determinan su estructura y

funcionamiento particulares ,pero la caseína no es una proteína homogénea la

caseína presenta fracciones, en los estudios realizados a la caseína desde el

punto de vista estructural se pudo determinar en cuatro divisiones que son:

caseína-α ( Tiene dos variedades α S1 y α S2 las del sufijo indica que son

“sensibles” al calcio, es decir, que pueden precipitar al asociarse con él.),

caseína-β y caseína-К; las llamadas caseínas-γ son simplemente fragmentos

de la caseína β.

5BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

Componentes de la caseína

Como vemos las dos proteínas más abundantes de la leche de vaca son

fosfoproteínas las caseínas-αs y la caseína β; la caseína-К es una

fosfoglicoproteína. Si la caseína esta fraccionado en cuatro partes nos interesa

conoces las características que presentan estas partes, para entender la

estructura y la función que cumple en la leche.

La caseína-αs1 como vemos esta se presenta en mayor proporción que las

otras fracciones de caseína, esta caseína contiene una estructura de 199

aminoácidos en su secuencia, con 9 o 8 grupos fosfatos por molécula,

presenta una simple cadena pepitica; contiene 17 restos de prolina, distribuidos

a lo largo de toda la cadena, lo que hace que tenga muy pocas zonas con

estructura secundaria organizada. La asociación con otras moléculas de

caseína se produce a través de interacciones hidrofobias en las que está

implicada fundamentalmente la zona situada entre los aminoácidos 136 y 196.

La caseína-αs2 está conformado por 207 aminoácidos, dos de los cuales es

cisteína, la presencia le cistina junto al bajo contenido de prolina hace que se

distingue claramente de las otras proteínas sensibles al calcio de la demás

caseínas sensibles al calcio.

La caseína – β presenta analogías con la caseína-α presenta cadena pepitica

única no contiene glúcidos; también es rica en prolina; la estructura primaria de

estas dos caseínas pone en manifiesto secuencias homologas en particular el

sorprendente fosfopéptido (ver fig.5) contiene de 4 a 5 grupos fosfatos por

molécula.

6BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

Péptidos homólogos de la caseína

Fuente: CHARLES ALAIS Ciencia de la leche: principios de técnica lechera.

La caseína- К presenta 1,5 grupos fosfatos por molécula, tiene pocos grupos

fosfato y un alto contenido de carbohidratos unidos a ella (ver fig.6). También

tiene todos sus residuos de serina y treonina con sus correspondientes grupos

hidroxilo, así como los carbohidratos dispuestos en una sola cara de su

superficie por lo que esta parte exterior es fácilmente soluble en agua gracias a

los grupos y esta no es sensible al calcio o sea no precipita en presencia de

ella, por ello de entre las diferentes fracciones que constituyen la proteína

entera, la caseína-K ocupa un lugar excepcional a pesar de su proporción

relativamente pequeñ; entonces haciendo una comparación podemos entender

que lo que le da la sensibilidad a dichas caseínas son los fosfatos que

contienen, en conclusión podemos decir que el grupo fosfato es muy insensible

en presencia de calcio, y esto le da una insolubilidad.

Para que la caseína tenga una estabilidad en la leche debe de presentar una

estructura en la cual las caseínas α y caseínas β no esté en disolución, por ello

se presenta la síguiente estructura de una submicela de caseína.

7BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

Las submicela se unen una con otras y se forman las micelas gracias a la

formación del fosfato cálcico por la presencia de los grupos fosfatos y el calcio

disuelto en la leche el límite de tamaño de la micela esta en cuanto solo quede

el espacio de la caseína k ya no pueden seguir uniéndose, quedando un borde

de caseína -k. por lo tanto, la presencia de la caseína k limita el tamaño de la

micela de caseína.(ver fig.8) La caseína se encuentra en la leche en forma de

caseinato cálcico y están formando en su mayor parte agregados

multimoleculares conocidas como submicelas y a la vez las submicelas están

interactuando con el fosfato cálcico para dar origen a la micela de caseína

También se hallan como moléculas libres, estas solo representan una mínima

parte de la caseína a una temperatura normal, a baja temperatura se produce

un notable estas presentan propiedades y proporciones q las diferencian una

de la otra

Las micelas se mantienen en suspensión gracias a que la caseína k se

encuentran ionizadas en el pH de la leche , si bajara este pH los grupos ácidos

precipitarían la micelas , coagularía la leche, mas no se desnaturalizarían por

que las caseínas presentan un estructura primaria; esto quiere decir que

cuando una proteína ya sea secundaria ,terciario o cuaternaria al

desnaturalizarse tienen a poder su estructura viviendo así a su estructura

primaria, por ello la caseína no se ve afectada solo si , si la desnaturalización

es a altas temperaturas que puedan romper moléculas.

8BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

Coagulación

Consiste en una serie de modificaciones fisicoquímicas de la caseína (proteína

de la leche), que conducen a la formación de un coágulo.

Tiene lugar debido a la acción conjunta de la acidificación por las bacterias

lácticas (coagulación láctica) y de la actividad del cuajo (coagulación

enzimática).

Tipos de coagulación de la caseína

La coagulación láctica o ácida es realizada por las bacterias lácticas presentes

en la leche cruda o procedente del fermento, que transforman la lactosa en

ácido láctico haciendo descender el pH de la leche, lo que produce la alteración

de la caseína hasta la formación de un coágulo.

La coagulación enzimática se produce cuando se añade cuajo a la leche.

Durante siglos se ha utilizado en quesería cuajo animal, es decir, el enzima

renina extraída del cuarto estómago de los rumiantes lactantes. Las dificultades

de aprovisionamiento a nivel mundial de cuajo, junto con el aumento de precio

de las preparaciones comerciales del enzima, han favorecido el desarrollo de

otros enzimas coagulantes, tanto de origen animal (pepsinas bovinas y

porcinas), como de origen microbiano (proteasas fúngicas, etc.) o vegetal

(flores de Cynaracardunculus, etc.) El cuajo es una enzima proteolítico que

actúa desestabilizando a la caseína, lo que da lugar a la formación de un “gel”

o coágulo que engloba al suero y los glóbulos grasos en su interior. Igualmente,

su actividad proteolítica conduce a la formación de compuestos que serán

utilizados por las bacterias del fermento para su multiplicación.

La adición del cuajo a la leche es un punto de considerable importancia en la

fabricación de queso. En los quesos frescos, de coagulación fundamentalmente

láctica, se utilizan pequeñas cantidades de cuajo y se opera a temperaturas

bajas (15-20ºC) para evitar la actividad óptima de la enzima. En este caso, el

cuajo se emplea más bien para facilitar el desuerado, que por su acción

coagulante o por su capacidad proteolítica a lo largo de la maduración. La

leche deberá contener los fermentos lácticos necesarios para asegurar la

9BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

acidificación. En los quesos de coagulación fundamentalmente enzimática

(p.ej., Gruyère) se añaden cantidades de cuajo muy superiores y se coagula a

temperatura más elevada (30-35ºC) para acelerar la formación de la cuajada.

En estos quesos, los fermentos no deben desarrollarse de inmediato a fin de

que no se acidifique la leche sensiblemente durante la coagulación y durante

las operaciones del desuerado. Finalmente, en los quesos de coagulación

mixta (p. ej., Camembert) se emplea una cantidad de cuajo considerable a una

temperatura que permita el desarrollo óptimo de los fermentos lácticos (28-

32ºC) y que al mismo tiempo garantice al cuajo unas condiciones de acción

bastante favorables.

La firmeza del cuajo y la textura de la cuajada formada dependerán,

fundamentalmente, de la cantidad de cuajo utilizado, de la temperatura

(velocidad de coagulación máxima a 40-42ºC) y de la acidez de la leche.

Coagulantes de la leche:

Son preparados de proteasas de origen animal, vegetal o microbiano con

capacidad de provocar la desestabilización de la micela de caseína por

formación de un gel láctico en las condiciones habituales de la elaboración del

queso. Se clasifican en:

cuajo animal

cuajo vegetal

cuajo microbiano

cuajo genético

FUERZA Y CALCULO DEL CUAJO

La calidad, de los cuajos, presentan su variable o escasa fuerza y quejándose

de lo difícil que es fabricar quesos en estas circunstancias siguiendo las

normas que son tradicionales en un determinado tipo. Actualmente, en que los

buenos cuajos escasean, esto puede ser una efectiva dificultad y, por ello, es

más necesario que nunca tener un criterio claro sobre la acción del cuajo,

sobre su "fuerza", su cálculo y, en definitiva, su acertado empleo.

10BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

Recientemente un ganadero toledano, fabricante de queso manchego, nos

pidió consejo, aburrido por no encontrar forma de elaborar en condiciones, de

tener que luchar con enormes diferencias en la duración de la cuajada y sacar,

en general, un producto deficientísimo. Comprobaron que el cuajo estaba bien,

que tenía incluso más fuerza que la declarada; pero apreciamos también que la

leche era cada día, distinta, pues tan pronto llegaba a la fábrica bien de acidez,

como ésta era excesiva; observamos que la temperatura difícilmente se

mantenía constante, e incluso que el cuajo se añadía un poco a la buena de

Dios, factores todos ellos que, sumados, daban la desafortunada resultante

motivo de las lamentaciones del fabricante.

El cuajo y sus leyes.

El cuajo, sea de origen vegetal o animal, es, sencillamente, una diastasa, de la

que bastan cantidades muy reducidas para coagular grandes volúmenes de

leche. En el comercio se adquieren convenientemente preparados, líquidos o

sólidos, con fuerzas bien distintas y, por desgracia, no siempre con la debida

garantía de pureza.

Sin darnos cuenta, hemos hablado ya de “fuerza"; es decir, de la mayor o

menor capacidad de coagulación que, a igualdad de ciertas condiciones, posee

un cuajo determinado, y, puntualizando esto, conviene definir un concepto que

debe estar bien claro: el de cuajo normal, o sea aquél capaz de coagular

10.000 veces su volumen de leche fresca-un centímetro cubico coagulará diez

litros-a la temperatura de; 35 grados y en el plazo de 40 minutos.

Como complemento a lo expuesto, ha de señalarse que el cuajo actúa siempre

con arreglo a leyes determinadas, particularidad ésta que nos permite proceder

de modo, y manejara sea fácil coagular tal y como nos interesa.

La primera de estas leyes nos dice que la cantidad de cuajo esta, en

relación directa con la cantidad de leche, temperatura y tipo de cuajo; o

más caro, que a igualdad de tiempo, calidad de leche, temperatura y tipo

de cuajo.

11BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

La segunda ley liga, inversamente, el tiempo que ha de durar la

coagulación con el cuajo preciso: es decir que a igualdad de volumen de

leche, y a la misma temperatura doble cantidad de cuajo requerirá mitad

de tiempo; y así. Si se cuaja en cincuenta minutos, al agregar el doble

de cuajo se conseguirá la coagulación en 28 minutos solamente.

La última de las leyes que estudiamos nos enseña que la acción del cuajo esta

inversamente con la temperatura de la leche, supuestos constantes las otras

circunstancias; y esto quiere decir que si, por ejemplo, necesitamos cuatro

centímetros cúbicos de cuajo para coagular un volumen dado, trabajamos a

20ºC, solo nos harán falta dos centímetros cúbicos de ese mismo cuajo si

ponemos la leche a 40ºC.

Como complemento a lo expresado y por su frecuente utilidad señalaremos

que, al reducir el volumen de leche y trabajar con un cuajo dado, se disminuye

el tiempo de la operación en la medida que puede apreciarse a continuación,

cuando se emplea un centímetro cubico de cuajo normal distintos volúmenes

de leche:

Valoración del cuajo

Cuando el ganadero o la industria compran un cuajo, su primera preocupación

debe de ser comprobar la fuerza del mismo. Para ello puede seguir un método

elemental y recordar que, en un cuajo normal, un centímetro es capaz de

coagular 10 litros de leche a 35ºC en 40 minutos o 100 centímetros cúbicos

solamente en 24 segundos. Recordando esto, se procede a tomar 5

12BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

centímetros cúbicos de cuajo y a mezclarlos con otros tantos de agua,

añadiendo dos centímetros cúbicos de la mezcla a 100 centímetros cúbicos de

leche, calentar a 35ºC, agitar intensamente y observando la coagulación,

momento que se determinado frotando con las propias paredes de la vasija,

con una varia de cristal o en el mismo termómetro, pequeña porción de leche,

las cuales descenderán de forma homogénea, hasta que se produzca la

coagulación; es decir, hasta el instante en que se tornen granulosas. Hecho

esto basta realizar los siguientes cálculos:

Fcuajo=10.000 x 24tc seg

N: representa los segundos realizados en que se realizo la coagulación.

Ejemplo: supongamos que, hecha la prueba, se tardaron 42 segundos, y se obtiene:

Fcuajo=240.00042

=5,714

Es decir, que vamos a manejar un cuajo de fuerza inferior a la normal.

Si se desea determinar la fuerza del cuajo en una preparación haciendo uso de

la primera ley del cuajo podemos deducir la siguiente fórmula:

Fc=V lec he x 2400

[c ] . tcseg

V lec he: Volumen de la leche

[c ]: Concentración del cuajo en una disolución (0.5gr/100ml)

tc seg: Tiempo de coagulación.

13BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

Cuando termina la coagulación

De nada serviría todo lo expuesto si no se determina bien el momento

preciso en que la coagulación se termina, pues tan lamentables es

quedarse corto como pasarse.

En la práctica se siguen varios métodos; pero. A nuestro juicio, el más

recomendable, por los buenos resultados que proporciona. Se introduce

el dedo índice en la cuajada, verticalmente, y dentro de la misma se

dobla hacia arriba, despacio, formando una especie de gancho y

ayudado a romper con el pulgar. Si la leche prendió, la cuajada se

romperá en un corte claro, de bordes perfectamente definidos, y el dedo

saldrá húmedo, pero sin rastro de leche. Por lo contrario, si el índice no

levanta la cuaja, si se rompe esta por si sola o el dedo sale manchada

de leche, puede apreciarse que no está todavía bien cuajada, le falta

tiempo y debe esperar.

14BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

PARTE EXPERIMENTAL

MATERIALES Y EQUIPOS:

Vasos precipitados Fiola de 100ml

15BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

Termómetro

Pipeta milimetrada

Colador

16BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

INGREDIENTES PARA LA ELABORACIÓN DEL QUESO:

1 pastilla de cuajo

8 litros de leche

Agua mineral

17BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

PROCEDIMIENTO:

I. Preparación de la solución de cuajo Moler la pastilla de cuajo.

Luego disolver la pastilla molida en agua destilada mas sal y agitar.

Seguidamente enrasar la solución en la fiola de 100ml.

H2O Sal

↘↙

→ moler → → enrasar

01 pastilla vaso ppfiola de 100ml

18BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

b.-Tomar una alícuota de 4ml y agregarlo a 750ml de leche pasteurizada previamente y enfriarla a 35ºC.

C.-Esperar unos 20 minutos y evaluar la cuajada formada mediante un corte en cruz.

19BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

Corta en cubito y agregar agua caliente para optimizar la cuajada.

D:_Agregar el cuajo al resto de leche en la olla.

20BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

Colar para eliminar el suero excedente.

F.- Finalmente se adiciona sal (1,5% del total de leche) para el salado.Y luego se deja filtrar en un molde para luego ser desmoldado.

21BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

II.Evaluación de la

fuerza de cuajo

En cuatro vasos precipitados llenar con 250ml de leche c/u.

Adicionar 0.3ml, 0.5ml, 1ml y 2ml de la solución de cuajo a cada vaso

respectivamente.

0.3ml 0.5ml 1ml 2ml

Calcular la fuerza de cuajo:

FC=VL×2400[C ]×T

o FC = Fuerza de cuajo

22BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

250ml de leche c/u

o VL = Volumen de leche en ml

o [C]= Concentración de cuajo

o T = tiempo en segundos

Tener en cuenta: la concentración

Para la muestra de 1ml de solución de cuajo +250ml de leche el tiempo fue 20

minutos.

0.01gr → 1ml

20 minutos = 1200 segundos

FC=250ml×24000.01×1200

FC=50000ml=50 L

Para la muestra de 2ml de solución de cuajo +250ml de leche el tiempo

fue 8 minutos.

0.01gr → 1ml

X gr → 2ml

X= 0.02gr

8 minutos = 480 segundos

FC=250ml×24000.02×480

23BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

0.01gr/

FC=62500ml=62.5

ELABORACIÓN DEL QUESO FRESCO

Leche fresca

Pasteurización 63°C × 30 min

Enfriar a 40 °C

Adicionar la solución de cuajo

Reposo 40 min aprox

Corte

Calentamiento a 50°C

Salazo

Filtrado y/o moldeado

24BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

Refrigeración

CONCLUSIONES

La temperatura de pasteurización de la leche es de 66ºC durante 30

minutos, parámetros que aseguran la calidad higiénico sanitaria de la

leche

Las funciones principales que realiza el ingeniero alimentario en las

diversas áreas dentro de la planta como: el área de acopio y recepción

de leche, el área de producción y el área de control de calidad; son

buscar la maximización de la producción y de su calidad.

El cuajo tardó 8 min en transformar la leche en queso.

25BIOQUIMICA DE ALIMENTOS

BIBLIOGRAFIA

http://www.quiminet.com/articulos/caseina-una-proteina-de-la-leche-

13367.htm

http://www.nutricionnatural.info/alimentos/proteina-caseina.html

http://eprints.ucm.es/tesis/19911996/X/3/X3033901.pdf.

http://www.argenbio.org/doc/

tecnologia_para_la_elaboracion_de_queso.pdf

http://carlosmeirelesdasilvagil.blogspot.com/2011/01/coagulacion-del-

queso.html

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