DETERMINACIN DEL EFECTO DEL PORCENTAJE DE SUSTITUCIN
CON LECHE DE VACA, ACIDEZ EN LA CHEDDARIZACIN E
INCORPORACIN DE ESPECIAS; TOMILLO (Thymus vulgaris L.),
ORGANO (Origanum vulgare L.) Y PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum P.);
EN LA ACEPTACIN, RENDIMIENTO Y COSTOS DEL QUESO DE LECHE
DE CABRA TIPO CHEDDAR.
Br. Melina Luz Mary Cruzado Bravo. Br. Elisa Stela Tantalen Jara.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS E.A.P de Ingeniera Agroindustrial.
2011
DETERMINACIN DEL EFECTO DEL PORCENTAJE DE SUSTITUCIN CON LECHE DE
VACA, ACIDEZ EN LA CHEDDARIZACIN E INCORPORACIN DE ESPECIAS; TOMILLO
(Thymus vulgaris L.), ORGANO (Origanum vulgare L.) Y PIMIENTA NEGRA (Piper
nigrum P.); EN LA ACEPTACIN, RENDIMIENTO Y COSTOS DEL QUESO DE LECHE DE
CABRA TIPO CHEDDAR.
Presentado por:
Br. Melina Luz Mary Cruzado Bravo. Br. Elisa Stela Tantalen Jara.
Jurado dictaminador:
____________________________
M.Sc. Leslie Lescano Bocanegra.
Presidente
___________________________
M.Sc. Carmen Rojas Padilla.
Secretario
___________________________
Ing. Huber Arteaga Miano.
Miembro
Asesor:
________________________
M.Sc. Guillermo Linares Lujn
Co- Asesor:
________________________
Ing. Alexander Snchez Gonzlez
i
DEDICATORIA
Quiero dedicar mi tesis a mis padres,
Carlos y Teresa, especialmente a mi
madre, quien con sus palabras de
amor, siempre supo alentarme a salir
adelante, y es por ella que da a da
busco ser mejor y poder as
retribuirle un poco de todo lo que me
ha dado.
A mi abuelita Estelita, mi ta Toa,
mis hermanos, Grecia, Ftima y
Bryan por todo su cario y a mi
abuelito Reynerio que desde el cielo
s que me cuida.
A mis mejores amigas, por estar
siempre conmigo cuando las
necesitaba y por impulsarme a
seguir.
A Junior, por su amor y apoyo
incondicional.
A todas aquellas personas que
hicieron posible que culmine mi
tesis. Y a Dios que me ilumina da a
da.
Elisa Stela Tantalen Jara.
ii
Dedico este trabajo
A Dios que me dio la oportunidad
de vivir y de regalarnos una familia
maravillosa.
Con mucho cario principalmente a
mis padres, Nery e Isabel, que me
dieron la vida y han estado conmigo
en todo momento. Gracias por todo
pap y mam
A mis hermanas, Vanessa y Jeny,
por brindarme y ensearme que la
perseverancia y el esfuerzo son el
camino para lograr objetivos; con
amor a mi sobrinita Alexa, con tu
alegra diste otro sentido a la familia.
Melina Luz Mary Cruzado Bravo.
iii
AGRADECIMIENTOS
Queremos brindar nuestro agradecimiento, principalmente a nuestras
familias, por su apoyo incondicional durante todo el desarrollo de nuestra tesis,
y a Dios por bendecir cada paso que dimos.
Agradecemos a nuestros amigos, que con su aliento y ayuda,
permitieron que culminemos con este trabajo, gracias por ayudarnos a despejar
nuestras dudas y estar siempre con nosotras.
A nuestro asesor, M.Sc. Guillermo Linares Lujan y co asesor Ing.
Alexander Snchez Gonzlez por sus enseanzas y todo el apoyo prestado en
todo este tiempo, gracias por guiarnos y hacer que todo esto sea posible.
Un agradecimiento especial al Sr. Carlos Deza Daz, por estar siempre
dispuesto a apoyarnos y ayudarnos cuando lo necesitbamos durante toda
nuestra etapa universitaria y en la realizacin de nuestra tesis.
Gracias a la Universidad Nacional de Trujillo y a la Escuela Ingeniera
Agroindustrial por habernos brindado las bases y los conocimientos adquiridos
durante nuestra carrera universitaria.
Finalmente, gracias al Laboratorio de la Municipalidad Provincial de
Trujillo, por brindarnos las facilidades para realizar nuestros anlisis
fisicoqumicos y microbiolgicos.
Gracias a todos
iv
RESUMEN
En el presente trabajo de investigacin se evalu el efecto de la adicin de
leche de vaca a diferentes porcentajes de sustitucin (0 35%), acidez en la
cheddarizacin (55- 90D) y la incorporacin de especias; tomillo (Thymus
vulgaris L.), organo (Origanum vulgare L.) y pimienta negra (Piper nigrum); en
la aceptacin, rendimiento y costos del queso de leche cabra tipo Cheddar.
Se determin las caractersticas fisicoqumicas de la leche de cabra utilizada en
la elaboracin del queso, obtenindose los siguientes parmetros: Acidez
(16.33D), densidad (1.033), cenizas (0.926%), protena (4.0%), casena
(3.26%), slidos totales (12.137%), agua (87.863%) y grasa (3.2%). As como
las caractersticas microbiolgicas, donde se analiz coliformes totales y
fecales obtenindose resultados negativos en ambos casos, mientras que en el
caso de los Staphylococcus aureus se obtuvo 1x10-1 ufc, que es un indicador
de buena manipulacin.
El trabajo se realiz en dos fases experimentales. En la PRIMERA FASE, se
determin el efecto de la sustitucin con leche de vaca a diferentes
concentraciones y la acidez en la cheddarizacin, mediante el mtodo de
Superficie respuesta en el Software STATISTICA 7.0, evaluando como
variables respuesta: la aceptacin, rendimiento y costos, mediante 11 ensayos
experimentales, de los cuales se obtuvo, en el caso de la aceptacin, que a
mayor porcentaje de sustitucin con leche de vaca, mayor aceptacin, sin
embargo al analizar el panel y siendo esta una variable no paramtrica, se le
realiz una Prueba de Chi-cuadrado, dando como resultado un p= 0.344, y
siendo el p mayor a 0.05 todos los tratamientos son estadsticamente iguales,
por consiguiente cualquier variable que est involucrada, no ha generado un
efecto significativo en la respuesta.
En cuanto al rendimiento y costos, se determin que ambas variables
presentan un efecto significativo (p
v
cheddarizacin de 70D. Se obtuvieron los siguientes parmetros
fisicoqumicos del queso de leche de cabra tipo Cheddar: Slidos totales
(76.849%), agua (23.151%), cenizas (0.9% aprox.), grasa (30.66%) y protena
(23.819%).
En la SEGUNDA FASE se trabaj con un Diseo de Mezcla Simplex con
centroide ampliado, procesando los datos en el Software STATISTICA 7.0. La
aceptacin y los costos presentaron un efecto significativo, observndose que
la zona de mayor % de tomillo, es donde se observa mayor aceptacin, en
cuanto a los costos, se muestra que esta zona es la que presenta los costos
ms elevados, debido a que de las tres especias estudiadas, el tomillo es la de
mayor costo, influyendo esto directamente en el costo general. En cuanto al
rendimiento, se observ que este no tena un efecto estadsticamente
significativo. Se obtuvo la siguiente caracterizacin fisicoqumica del queso de
leche de cabra tipo Cheddar con especias: Humedad (38.145%), cenizas
(0.8878%), grasa (29.9%) y protena (20.097%).
En cuanto a la caracterizacin microbiolgica, los quesos elaborados ambas
fases fueron analizados, tanto en coliformes totales y fecales, dando resultado
negativo, lo cual significa que no existi presencia de microorganismos fecales
en el producto, adems de anlisis de hongos y levaduras, donde se observ
presencia de hongos tipo Peniculium.
vi
ABSTRACT
This research work evaluated the effect of the addition of cow's milk to different
substitution percentages (0 - 35%), acidic Cheddaring (55 - 90 D) and the
addition of spices, thyme (Thymus vulgaris L.), oregano (Origanum vulgare L.)
and black pepper (Piper nigrum), in the acceptance, performance and costs of
goat's milk cheese Cheddar.
We determined the physicochemical characteristics of goats milk used in
cheese making, with the following parameters: Acidity (16.33 D), density
(1033), ash (0.926%), protein (4.0%), casein (3.26%), total solids (12,137%),
water (87 863%) and fat (3.2%). Just as microbiological characteristics, which
analyzed total and fecal coliforms, found negative results, in both cases, while
in the case of Staphylococcus aureus was obtained 1x10-1, which is an
indicator of good handling.
The work was made in two experimental phases. In Phase I, we determined the
effect of replacing cow's milk at different concentrations and acidity in the
cheddaring by response surface methodology in the software STATISTICA 7.0,
evaluated as response variables: acceptance, performance and costs, by 11
experimental trials, which was obtained in the case of acceptance, the higher
the percentage of cow's milk substitute, greater acceptance, but by analyzing
the panel and this being a non-parametric variable, underwent a Chi-square
test, resulting in a p = .344, and with p greater than 0.05 all treatments were
statistically equal, therefore any variable that is involved, has not produced a
significant effect on the response.
In terms of performance and cost, it was determined that both variables have a
significant effect (p
vii
for prediction of each variable. The acceptance and the costs had a significant
effect, showing that the area of highest% of thyme, is where there is greater
acceptance, while based on costs, we show that this area is the one with the
higher costs due to that of the three species studied, thyme is the one with the
higher cost that directly influence the overall cost. Performance-wise, it was
noted that this had no significant effect (p> 0.05). We obtained the following
physicochemical characterization: humidity (38 145%), ash (0.8878%), fat
(29.9%) and protein (20 097%),
As for the microbiological characterization was conducted in two phases, total
and fecal coliforms, giving a negative result, meaning that there was no
presence of fecal organisms in the product, as well as analysis of fungi and
yeasts, and was observed. presence of fungi.
viii
NDICE DE CONTENIDOS
DEDICATORIA i
AGRADECIMIENTO ii
RESUMEN iii
ABSTRACT vi
INDICE GENERAL viii
INDICE DE TABLAS xi
INDICE DE FIGURAS xv
INDICE DE ANEXOS xvii
I. INTRODUCCIN 1
II. MARCO TERICO 4
2.1. LECHE 4
2.2. LECHE DE CABRA 6
2.3. PRODUCCIN DE LECHE DE CABRA EN PER 9
2.4. QUESO 10
2.5. TIPOS DE QUESO 11
2.6. COMPOSICIN DE LOS QUESOS 14
2.7. QUESO DE LECHE DE CABRA 15
2.8. BACTERIAS LCTICAS O CULTIVOS 16
2.8.1. Microbiologa de los cultivos lcticos 16
2.8.2. Bacterias lctica mesfilas 16
2.8.3. Bacterias lcticas termfila 18
2.8.4. Funciones de los fermentos lcticos 19
2.8.4.1. Acidificacin 19
2.8.4.2. Desarrollo de la textura 21
2.8.4.3. Contribucin al flavor 22
2.9. QUESO TIPO CHEDDAR 23
ix
2.10. ESPECIAS 25
2.10.1. Definicin de especia 25
2.10.2. Diferencia entre especies y hierbas 25
2.10.3. Efecto desodorante/enmascarador de las especias 26
2.10.4. Picants en las especias 28
2.10.5. Propiedades antimicrobianas de las especias 29
2.10.6. Organo (Origanum vulgare L.) 30
2.10.7. Tomillo (Thymus vulgaris) 31
2.10.8. Pimienta negra (Piper nigrum) 32
2.11. DISEOS EXPERIMENTALES 34
2.11.1 Metodologa de Superficies de Respuesta 34
2.11.2. Diseo de tratamientos para mezclas: Diseo
Smplex con centroide ampliado
35
III. MATERIALES Y MTODOS 36
3.1. MATERIALES 36
3.1.1. Materias Primas 36
3.1.2. Insumos 36
3.1.3. Material de Vidrio 36
3.1.4. Equipos 36
3.1.5. Reactivos 37
3.1.6. Otros 37
3.2. METODOLOGA 38
3.2.1. Esquema experimental 38
3.2.2. Descripcin de los procesos 39
3.2.3. Diseo experimental y anlisis estadstico 45
IV. RESULTADOS Y DISCUSIN 48
V. CONCLUSIONES 79
x
VI. RECOMENDACIONES 80
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS 81
VIII. ANEXOS 87
xi
NDICE DE TABLAS
Tabla 1. Composicin media de las leches de vaca, oveja y cabra. 6
Tabla 2. Composicin nutricional de la leche de cabra en base a 100g. 7
Tabla 3. Vitaminas de la leche de cabra. 7
Tabla 4. Minerales de la leche de cabra. 8
Tabla 5. Aminocidos presentes en la leche de cabra 9
Tabla 6. Carbohidratos en la leche de cabra. 9
Tabla 7. Clasificacin de los quesos. 12
Tabla 8. Clasificacin de los quesos segn su contenido en grasa
sobre extracto seco (FAO).
13
Tabla 9. Composicin de algunos tipos de quesos. 14
Tabla 10. Composicin media esperada (madurado 4 meses). 24
Tabla 11. Composicin del queso tipo Cheddar. 24
Tabla 12. Clasificacin botnica de las especias. 26
Tabla 13. Velocidad desodorante a extractos de especias. 27
Tabla 14. Constituyentes picantes de diversas especias. 29
Tabla 15. Vitaminas y minerales en el organo. 30
Tabla 16. Vitaminas y minerales del tomillo. 32
Tabla 17. Vitaminas y minerales de la pimienta negra. 33
Tabla 18. Valores alfa para diferentes niveles. 45
Tabla 19. Niveles de los factores estudiados. 46
Tabla 20. Ensayos que realizados para evaluar la influencia de las
variables independientes frente al rendimiento, aceptacin
general y costos en la elaboracin de queso de leche de
46
xii
cabra.
Tabla 21. Diseo Smplex con centroide ampliado para una mezcla de
organo, tomillo y pimienta negra.
47
Tabla 22. Resultados obtenidos de los anlisis fisicoqumicos realizados
a la leche de cabra.
48
Tabla 23. Resultados obtenidos de los anlisis fisicoqumicos realizados
a la leche de vaca.
48
Tabla 24. Resultados obtenidos de los anlisis fisicoqumicos realizados
al queso de leche de cabra tipo Cheddar (PRIMERA FASE).
49
Tabla 25. Resultados obtenidos de los anlisis fisicoqumicos realizados
al queso de leche de cabra tipo Cheddar (SEGUNDA FASE).
50
Tabla 26. Resultados obtenidos de los anlisis microbiolgicos
realizados a la leche de cabra.
50
Tabla 27. Resultados obtenidos de los anlisis microbiolgicos
realizados al queso de leche de cabra tipo Cheddar.
51
Tabla 28. Resultados de experimentales de los ensayos realizados en la
primera fase.
52
Tabla 29. Coeficientes de regresin para el rendimiento. 54
Tabla 30. Anlisis de varianza del modelo de regresin de la variable
Rendimiento.
55
Tabla 31. Coeficientes de regresin para el Aceptacin. 58
Tabla 32. Anlisis de varianza del modelo de regresin de la variable
aceptacin.
58
Tabla 33. Resultados de la Prueba Chi- cuadrado al panel PRIMERA
FASE.
61
Tabla 34. Coeficientes de regresin para el Costo. 62
xiii
Tabla 35. Anlisis de varianza del modelo de regresin de la variable
Costo.
62
Tabla 36 Resultados experimentales de los ensayos realizados en la
segunda fase.
66
Tabla 37. ANVA para los modelos en relacin a la aceptacin. 67
Tabla 38. Coeficientes de regresin para los valores de aceptacin. 68
Tabla 39. Resultados de la Prueba Chi- cuadrado y Friedman al panel
SEGUNDA FASE.
73
Tabla 40. ANVA para los modelos en relacin al costo. 74
Tabla 41. Coeficientes de regresin para los valores de costo. 74
Tabla 42. ANVA para los modelos en relacin al costo. 77
Tabla 43. Interpretacin de resultados segn la Prueba de la Reductasa. 89
Tabla 44. Clasificacin de la calidad de la leche. 89
Tabla 45. ndices y lmites de confianza del NMP. 93
Tabla 46. Datos para la determinacin de la acidez de la leche de vaca. 95
Tabla 47. Datos para la determinacin de la protena y casena de la
leche de vaca.
95
Tabla 48. Datos para determinacin de slidos totales de la leche de
vaca.
95
Tabla 49. Datos para la determinacin de la grasa de la leche de vaca. 96
Tabla 50. Datos para la determinacin de la acidez de la leche de cabra. 96
Tabla 51. Datos para la determinacin de la densidad de la leche de
cabra.
96
Tabla 52. Datos para la determinacin de las cenizas de la leche de
cabra.
97
xiv
Tabla 53. Datos para la determinacin de la protena y casena de la
leche de vaca.
97
Tabla 54. Datos para determinacin de slidos totales de la leche de
cabra.
97
Tabla 55. Datos para la determinacin de la grasa de la leche de cabra. 98
Tabla 56. Datos para la determinacin de la protena del queso de
cabra.
98
Tabla 57. Datos para la determinacin de la grasa de queso de cabra. 98
Tabla 58. Datos para determinacin de slidos totales de queso de
cabra.
99
Tabla 59. Datos para la determinacin de cenizas de queso de cabra. 99
Tabla 60. Datos para la determinacin de la protena del queso de cabra
con especias.
100
Tabla 61. Datos para la determinacin de la grasa de queso de cabra de
especias.
100
Tabla 62. Datos para la determinacin de la humedad de queso de
cabra de especias.
100
Tabla 63. Datos para la determinacin de cenizas de queso de cabra de
especias.
101
Tabla 64. Calculo del desvo relativo para la variable rendimiento
(PRIMERA FASE)
102
Tabla 65. Calculo del desvo relativo para la variable aceptacin
(SEGUNDA FASE)
102
Tabla 66. Calculo del desvo relativo para la variable Costo (SEGUNDA
FASE)
103
Tabla 67. Calculo del desvo relativo para la variable Rendimiento (SEGUNDA FASE).
103
xv
NDICE DE FIGURAS
Figura 1. Estructura general de las protenas lcteas 4
Figura 2. Metabolismo homofermentativo de la lactosa Lc. 18
Figura 3. Ismeros del cido lctico. 21
Figura 4. Composicin nutricional del organo. 31
Figura 5. Composicin nutricional de tomillo. 32
Figura 6. Composicin nutricional de la pimienta. 33
Figura 7. Diseo Simplex con centroide ampliado para experimento de
mezcla con tres componentes.
35
Figura 8. Esquema general de la elaboracin de queso de leche de cabra. 39
Figura 9. Flujograma de elaboracin de queso Cheddar. 41
Figura 10. Valores predichos y valores observados para el Rendimiento. 55
Figura 11. Superficie de respuesta de la variable Rendimiento. 56
Figura 12. Superficie de contornos del efecto de la sustitucin con leche de
vaca y la acidez en la Cheddarizacin sobre el rendimiento en
queso de cabra tipo Cheddar.
57
Figura 13. Valores predichos y valores observados para la Aceptacin. 59
Figura 14. Superficie de respuesta de la variable Aceptacin. 59
Figura 15. Superficie de contornos del efecto de la sustitucin con leche de
vaca y la acidez en la Cheddarizacin sobre la aceptacin en
60
xvi
queso de cabra tipo Cheddar.
Figura 16. Valores predichos y valores observados para el Costo. 63
Figura 17. Superficie de respuesta de la variable costo. 63
Figura 18. Superficie de contornos del efecto de la sustitucin con leche de
vaca y la acidez en la Cheddarizacin sobre el costo en queso de
leche de cabra tipo Cheddar.
64
Figura 19. Interceptacin de las superficies de contorno de las variables
estudiadas.
64
Figura 20. Valores observados y valores predichos por el modelo
Aceptacin.
69
Figura 21 Superficie de respuesta de la variable aceptacin. 69
Figura 22. Superficie de contornos del efecto de incorporacin de especias
sobre la aceptacin en queso de leche de cabra tipo Cheddar.
71
Figura 23. Valores observados y valores predichos por el modelo Costo.
75
Figura 24. Superficie de respuesta de la variable Costo. 75
Figura 25. Superficie de contornos del efecto de incorporacin de especias
en los costos de queso de leche de cabra tipo Cheddar.
77
Figura 26. Intercepcin de las superficies de contorno de las variables
dependientes (fondo aceptacin, lneas costo).
78
xvii
Figura 27. Hato de cabras del Sr. Jos Vilcachagua, Chao- Vir. 107
Figura 28. Filtracin de la leche. 107
Figura 29. Pasteurizacin de la leche. 107
Figura 30. Enfriamiento de la leche 107
Figura 31. Coagulacin enzimtica de la leche (PRIMERA FASE). 107
Figura 32. Calentamiento de la cuajada (PRIMERA FASE). 107
Figura 33. Coagulacin enzimtica de la leche (SEGUNDA FASE). 108
Figura 34. Calentamiento de la cuajada (SEGUNDA FASE). 108
Figura 35. Proceso de cheddarizacin y apilamiento de la cuajada. 108
Figura 36. Control de la temperatura y acidez durante la cheddarizacin. 108
Figura 37. Moldeado de los quesos. 108
Figura 38. Prensado de los quesos con prensa mecnica. 108
Figura 39. Control de la temperatura y humedad relativa en la maduracin. 109
Figura 40. Control de rendimiento en la elaboracin de queso. 109
Figura 41. Quesos de leche de cabra tipo Cheddar (PRIMERA FASE). 109
Figura 42. Preparacin de las muestras realizar la prueba de aceptacin
(PRIMERA FASE).
109
Figura 43. Preparacin de las muestras para la prueba de aceptacin
(SEGUNDA FASE).
109
xviii
Figura 44. Preparacin del ambiente para la prueba de aceptacin. 109
Figura 45. Panelistas de la prueba de aceptacin. 110
Figura 46. Determinacin de la acidez titulable de la leche. 110
Figura 47. Determinacin de la densidad de la leche. 110
Figura 48. Determinacin de la grasa de la leche. 110
Figura 49. Determinacin de coliformes totales. 110
Figura 50. Determinacin de mesfilos viables en leche. 110
Figura 51. Preparacin de las muestras de queso de leche de cabra. 111
Figura 52. Determinacin de protena en el queso de leche de cabra. 111
Figura 53. Determinacin de la grasa en el queso de leche de cabra. 111
Figura 54. Determinacin de hongos y levaduras en queso de leche de
cabra (PRIMERA FASE).
111
Figura 54. Determinacin de hongos y levaduras en queso de leche de
cabra (SEGUNDA FASE).
111
Figura 55. Placas con los anlisis microbiolgicos realizados. 111
. NDICE DE ANEXOS
ANEXO 1. HOJAS DE CALIFICACIN PARA LA PRUEBA SENSORIAL.
87
ANEXO 2. MTODOS UTILIZADOS PARA LA CARACTERSTICAS 88
xix
FISICOQUMICAS DE LA LECHE.
ANEXO 3. CARACTERIZACIN FISICOQUMICA DE LA LECHE DE
VACA.
95
ANEXO 4. CARACTERIZACIN FISICOQUMICA DE LA LECHE DE
CABRA.
96
ANEXO 5. CARACTERIZACIN FISICOQUMICA DEL QUESO 1 FASE. 98
ANEXO 6. CARACTERIZACIN FISICOQUMICA DEL QUESO 2 FASE.
100
ANEXO 7. DESVIO RELATIVO PARA LAS VARIABLES DEPENDIENTES
(PRIMERA FASE).
102
ANEXO 8 DESVIO RELATIVO PARA LAS VARIABLES DEPENDIENTES
(SEGUNDA FASE).
102
ANEXO 9. NORMA INTERNACIONAL INDIVIDUAL DE CODEX PARA EL
QUESO CHEDDAR.
104
ANEXO 10. ESPECIFICACIONES TCNICAS Y REQUERIMIENTOS
TCNICOS MNIMOS LECHE FRESCA DE VACA.
106
ANEXO 11. NORMA DEL CODEX PARA EL CHEDDAR (CODEX
STANDART 263-1966).
106
ANEXO 12. FICHA TCNICA DEL CULTIVO PARA QUESO TIPO
CHEDDAR.
106
1
I. INTRODUCCIN
Es una realidad que la leche de cabra y sus derivados representan un nicho comercial
muy restringido, siendo la leche fluida fresca la ms comercializada, y a un precio de
venta mayor que la leche vacuna, sin embargo su consumo an es muy bajo a pesar
de sus diversos beneficios nutricionales (Tacsan, 1987).
En los ltimos aos, la leche de cabra ha sido objeto de diversos estudios, los mismos
que han demostrado una serie de ventajas con respecto a la leche de otras especies.
Siendo importante mencionar algunos de los tantos valores nutricionales y
propiedades que contiene esta leche con la finalidad de establecer un parmetro para
determinar si el consumo de sus productos derivados sera aceptado como un
producto que aporte beneficios nutricionales para el consumidor (Pastor et al., 2008).
Entre sus muchas ventajas nutricionales, se menciona que la grasa de la leche de
cabra es ms digestible que la de vaca, debido a que sus glbulos de grasa son ms
pequeos y ms fcilmente atacables por los jugos digestivos. Adems, el pequeo
tamao de la grasa hace que los glbulos queden en suspensin en vez de flotar hacia
la superficie y formar la nata. Por tanto la leche de cabra no necesita ser
homogeneizada. Adems de ello, la leche de cabra contiene niveles muy bajos de
lactosa, el azcar propio de la leche, por lo que puede resultar muy til para personas
intolerantes a esta.
Es por ello que la leche de cabra, por sus mltiples propiedades nutricionales (Chacn
2005); por el alto rendimiento de sus productos derivados, y dadas las
caractersticas de alta eficiencia y poca demanda de las cabras como animal
lechero (Osorio, 2004) , representa una alternativa comercial interesante en la
actualidad, por lo cual evaluar una nueva opcin tecnolgica para la elaboracin de
queso de leche de cabra.
En otros pases el consumo de la leche de cabra est aumentando con los aos,
debido a las mltiples investigaciones realizadas que comprueban sus atributos en la
dieta, sin embargo en el Per, la leche de cabra y sus derivados presenta un bajo
consumo, pues dentro de la variedad de lcteos que ofrece el mercado es poco
frecuente o ms bien nula la presencia de productos lcteos fabricados con leche de
cabra. Esto debido principalmente a su sabor y olor.
2
Uno de los principales productos elaborados con leche de cabra, es el queso, el cual
es el principal producto elaborado en base a la leche, este contiene protenas, grasas,
agua y sales en proporciones diversas dependiendo del tipo que se elabore.
Presentando valores nutricionales altos, tomando en cuenta que la materia prima que
se utiliza, presenta elevados beneficios para la salud. Sin embargo, al igual que la
leche de cabra, el queso presenta el sabor y olor caracterstico de esta, lo cual se
convierte en una desventaja a nivel de consumo.
Siendo por ello importante buscar una alternativa para poder encubrir el sabor
desagradable, para muchos, de la leche de cabra y por ende del queso de leche de
cabra, y de esta manera aumentar su aceptacin en el mercado, lo cual permitira
aportar a la ciencia del mercado una potencial va de oportunidad para explorar
nuevos mercados, si se determina que este producto es aceptado por los
consumidores, puesto que conllevara a una nueva opcin en el mercado que
beneficiara a gran cantidad de consumidores que no pueden ingerir leche de vaca o
que simplemente quieren incluir dentro de su alimentacin ese producto ofreciendo
una alternativa de consumo lcteo de acuerdo a sus necesidades.
En el presente trabajo se plante el siguiente problema:
Cul ser el efecto del porcentaje de sustitucin con leche de vaca (0 35%), acidez
en la Cheddarizacin (55- 90D) y la incorporacin de especias; tomillo (Thymus
vulgaris L.), organo (Origanum vulgare L.) y pimienta negra (Piper nigrum); en la
aceptacin, rendimiento y costos del queso de leche de cabra tipo Cheddar?
De lo cual se formul el objetivo general:
Determinar el efecto de la adicin de leche de vaca a diferentes porcentajes de
sustitucin (0 35%), acidez en la Cheddarizacin (55- 90D) y la incorporacin de
especias; tomillo (Thymus vulgaris L.), organo (Origanum vulgare L.) y pimienta
negra (Piper nigrum); en la aceptacin, rendimiento y costos del queso de leche cabra
tipo Cheddar.
Y objetivos especficos:
Determinar las caractersticas fisicoqumicas y microbiolgicas de la leche de
cabra y vaca.
Determinar el efecto de la sustitucin con leche de vaca y la acidez en la
cheddarizacin utilizando el mtodo de Superficie Respuesta (DCCR).
3
Determinar la concentracin de leche de vaca y la acidez en la
cheddarizacin que permita obtener la mayor aceptacin, mejor rendimiento y
menor costo en la elaboracin de queso de leche de cabra tipo Cheddar.
Determinar el efecto de la adicin de especias en la aceptacin, rendimiento y
costos del queso de leche de cabra tipo Cheddar.
Determinar la mezcla de especias que permita obtener una mayor aceptacin,
mejor rendimiento y menor costo en la elaboracin de queso de leche de
cabra tipo Cheddar utilizando la metodologa de Superficie Respuesta Diseo
de mezclas simplex con centroide ampliado.
Determinar las caractersticas fisicoqumicas, microbiolgicas y sensoriales
del queso de leche de cabra tipo Cheddar.
4
II. MARCO TERICO
2.1. LECHE
Es el producto de la secrecin de las glndulas mamarias de mamferos,
especialmente de ganado bovino y caprino. Otros animales utilizados en la
adquisicin de leche incluyen el bfalo, el camello y la llama, no obstante su
consumo es espontnea (Rojas, 2005). La leche aun cuando provenga de
diversas especies, contiene, de manera general, los mismos constituyentes
nutricionales, dndose variaciones muy ligeras en composicin y propiedades.
Los componentes que ms varan son las protenas y las grasas. En trminos
generales, la leche est constituida por:
Agua(88%)
Hidratos de carbono: El nico que contiene la leche, sea cual sea su origen
es la lactosa. Es un disacrido mucho menos dulce que la sacarosa y para
cuya digestin se precisa la lactasa. Por accin de ciertas bacterias saprfitas
la lactosa se puede transformar en cido lctico, se acidifica el medio y as se
obtienen otras leches fermentadas.
Protenas: Contiene protenas de alto valor biolgico, siendo su contenido de
3.5% (variando desde el 2.9% y 3.9%). Esta protena lctica es una mezcla de
numerosas fracciones proteicas diferentes y de pesos moleculares distintos,
como se muestra en la Figura1.
Figura1. Estructura general de las protenas lcteas.
La casena es la protena ms abundante (80%), adems de ser la ms
caracterstica de la leche por no encontrarse en otros alimentos. El valor
O
C
C
O
O
Rn
N
H
C N
H
R3
C
O
N
H +
H3N
C
H
R1
C
H C
O
R2
C
H
Enlace peptdico Aminocido
5
biolgico de la casena en la alimentacin obedece a su contenido en
aminocidos esenciales que se separan de la parte acuosa por accin de
enzimas como la renina o la quimiocina, que son las responsables de la
precipitacin de la protena en la elaboracin de quesos.
La albumina es la protena de la leche que sigue en cantidad a la casena, con
una cifra aproximada de 0.5%. Mientras que la casena es relativamente estable
a la accin del calor, las albuminas se desnaturalizan con la facilidad al
calentarlas. Las globulinas de la leche, son protenas de alto peso molecular que
se encuentran preformadas en la sangre. Tambin es posible que parte se
produzca en las clulas del parnquima mamario. Son las protenas que ms
fluctuaciones experimentan en el transcurso de un periodo de lactacin, desde
9% al 16% del total de la protena.
Grasas: Estn presentes como finos glbulos lipdicos, en perfecta emulsin.
Las grasas de la leche contienen cidos grasos esenciales pero predominan
los cidos grasos saturados. El contenido en colesterol de la leche es
moderado, 14 mg/100 g.
Vitaminas: Se encuentran representadas todas las vitaminas, principalmente
la A, D, E, K, B1, B2, B6, B12, carotenos, nicotinamida, biorina, cido flico,
aunque deben destacarse algunas. Es notable el contenido en vitamina B2 o
riboflavina y retinol junto con la vitamina D, siendo a su vez pobre en vitamina
C.
Minerales: Debe destacarse el alto contenido en calcio. Es la leche y sus
derivados la fuente principal de calcio de la dieta. El fsforo se halla en
equilibrio con el calcio. Respecto al hierro la leche es una fuente pobre en este
mineral (Lerche, 1998).
La Tabla 1 muestra la composicin media de la leche de vaca, oveja y cabra.
Como se puede observar, la leche de oveja es la ms rica en grasa, seguida de
la leche de cabra. As como tambin la leche de oveja es ms rica en protenas
que las de vaca y cabra. En azcares (lactosa), la ms rica es la de vaca,
aunque las diferencias son mnimas
6
Tabla 1. Composicin media de las leches de vaca, oveja y cabra.
Componente Vaca Oveja Cabra
Agua 87% 81 82 86.1 86.4 %
Azcares (lactosa) 4.7 5.0 % 4.2 4.8 % 4.7 4.8 %
Protenas 3.2 3.4 % 5.5 6.0 % 3.8 4.0 %
Grasas 3.2 3.5 % 7 7.5 % 4.3 4.4%
Sales minerales 0.7 1.0 % 0.9 1.1 % 0.8 0.9 %
Caloras/100 gramos 63 70 100 - 100 73 78 Fuente: Villegas, 2009.
2.2. LECHE DE CABRA
La existencia de diferencias bioqumicas presentes en la leche de cabra con
respecto a la leche de otras especies animales se ha relacionado con beneficios
para la salud del ser humano en diversas investigaciones. La leche de cabra est
especialmente recomendada para las personas que sufren algn trastorno
gstrico, pues resulta mucho ms digestiva que la leche de vaca y nuestro
organismo puede descomponerla mejor, esto se debe a que los glbulos de la
grasa de la leche de cabra son ms pequeos presentando tambin un
porcentaje mayor de vitaminas liposolubles e hidrosolubles (Tabatabai, 2004).
Una particularidad de este tipo de leche es la ausencia de caroteno, lo que le da
su color completamente blanco (a diferencia de la leche de vaca que el caroteno
le confiere color a su grasa). El caroteno es el promotor de la vitamina A que
debe ser convertido por el organismo en la glndula tiroides. En la leche de
cabra no encontramos caroteno sino directamente vitamina A completamente
disponible para su asimilacin, sin intervencin de dicha glndula.
Si bien el contenido de vitaminas B6 y B12 es ms bajo que la leche de vaca,
comparado con la leche humana es similar, siendo adecuada para la nutricin de
infantes. Los niveles de aminocidos esenciales son similares, para la leche de
cabra y la leche de vaca, lo mismo ocurre con los cidos grasos esenciales. La
gran ventaja de la leche de cabra es su mayor digestibilidad, debido a
caractersticas propias de la grasa, la protena y del cogulo que se forma en el
estmago (Pez, 1997). Al poseer menos niveles de lactosa, tambin se la
recomiendan a las personas que padecen intolerancia a este disacrido, pues
una insuficiencia de la enzima lactasa en el organismo, concretamente en el
7
intestino delgado, hace que no se realice una correcta absorcin de la lactosa
ingerida pasando parcialmente al intestino grueso y provocando diversos
malestares. La leche de cabra contiene cantidades nfimas de la protena alpha
S1 casena, principal protena de la leche bovina y reconocido alrgeno (Jurez,
1986). Adems de ello es notable el alto contenido de los cidos grasos cprico,
caprlico, caproico, palmtico, lurico y la escasa cuanta de cido oleico y
esterico.
En las siguientes tablas se presenta informacin ms detallada sobre las
caractersticas nutricionales que aporta la leche de cabra al organismo, as como
la cantidad de cada uno de sus principales nutrientes en base a 100 g de esta
leche.
Tabla 2. Composicin nutricional de la leche de cabra en base a 100g.
Componente Cantidad Componente Cantidad
Caloras 66.70 kcal Protenas 3.70 g
Grasa 3.92 g Vitamina A 73.83 g
Colesterol 11 mg Vitamina B12 0.07 g
Sodio 42 mg Hierro 0.04 mg
Carbohidratos 4.2 mg Vitamina C 2 mg
Fibra 0 g Calcio 127 mg
Azcares 4.20 g Vitamina B3 1.02 mg
Fuente: Pez, 1997.
Tabla 3. Vitaminas de la leche de cabra.
Nutriente Cantidad Nutriente Cantidad
cido flico aadido 0 g Vitamina A 73.83 g
Alfa caroteno 0 g Vitamina B1 0.05 mg
Alfatocoferol 0 mg Vitamina B12 0.07 g
Beta caroteno 35 g Vitamina B2 0.23 mg
Beta criptoxantina 0 g Vitamina B3 1.02 mg
Betacaroteno 35 g Vitamina B5 0.31 g
Betatocoferol 0 mg Vitamina B6 0.03 mg
Caroteno 35 g Vitamina B7 3.90 g
Deltatocoferol 0 mg Vitamina B9 0.80 g
Folatos alimentarios 0.80 g Vitamina C 2 mg
Gammatocoferol 0 mg Vitamina D 0.25 g
Niacina preformada 0.30 mg Vitamina E 0.03 mg
Retinol 68 g Vitamina K 0.10 g
Tocoferoles totales 0 mg Fuente: Pez, 1997.
8
Tabla 4. Minerales de la leche de cabra.
Nutriente Cantidad Nutriente Cantidad
Aluminio 15 g Fsforo 109 mg
Azufre 0 mg Hierro 0.04 mg
Bromo 457 g Yodo 4.10 mg
Calcio 127 mg Magnesio 11 mg
Zinc 0.25 mg Manganeso 0.01 mg
Cloro 142 mg Nquel 6.50 g
Cobalto 0.27 g Potasio 181 mg
Cobre 0.01 mg Selenio 0.70 g
Cromo 4.60 g Sodio 42 mg
Flor 0 g
Fuente: Pez, 1997.
En cuanto a la cantidad de caloras de la leche de cabra, es de 66,70 kcal por
cada 100 gramos. El aporte energtico de 100 gramos de leche de cabra es
aproximadamente un 2% de la cantidad diaria recomendada de caloras que
necesita un adulto de mediana edad y de estatura media que realice una
actividad fsica moderada. Las caloras de este alimento, que pertenece a la
categora de las leches, proporcionan a nuestro organismo la energa que
necesita para realizar las actividades diarias. Nuestro cuerpo usa las caloras de
la leche de cabra como fuente de energa para realizar cualquier actividad fsica.
La cantidad de protenas de la leche de cabra, es de 3,70 g por cada 100 g. Las
protenas de este alimento estn formadas por aminocidos como cido
asprtico, cido glutmico, alanina, arginina, cistina, fenilalanina, glicina,
histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, prolina, serina, tirosina, treonina,
triptofano y valina. Estos aminocidos se combinan para formar las protenas de
la leche de cabra. El cuerpo humano usa las protenas de la leche de cabra para
construir los tejidos que forman los msculos.
9
Tabla 5. Aminocidos presentes en la leche de cabra.
Nutriente Cantidad Nutriente Cantidad
cido asprtico 258 mg Leucina 335 mg
cido glutmico 671 mg Lisina 292 mg
Alanina 120 mg Metionina 81 mg
Arginina 112 mg Prolina 404 mg
Cistina 71 mg Serina 181 mg
Fenilalanina 155 mg Tirosina 206 mg
Glicina 64 mg Treonina 198 mg
Histidina 68 mg Triptofano 43 mg
Isoleucina 198 mg Valina 241 mg
Fuente: Pez, 1997.
Estos aminocidos se combinan para formar protenas. Las cuales son usadas
por el cuerpo humano para formar los msculos y tambin son necesarias para
mantener la masa muscular.
Tabla 6.Carbohidratos en la leche de cabra.
Nutriente Cantidad Nutriente Cantidad
Azcar 4.20 g Lactosa 4.20 g
cido ctrico 0.13 g
Fuente: Pez, 1997.
2.3. PRODUCCIN DE LECHE DE CABRA EN EL PER
En Per la ganadera caprina est orientada mayormente a la produccin de
carne de cabrito y de leche para la produccin de queso que se vende
principalmente a nivel local y regional. Esta actividad se concentra en los
departamentos de Piura, Ayacucho, Lima, Huancavelica e Ica, que
conjuntamente representan ms de la mitad del total nacional (55%) tal como
vimos la distribucin de la poblacin segn las tres zonas geogrfica en Per,
tambin podemos comparar la cantidad de animales que tienen por rea, donde
un 1% est en la zona selvtica, 31% en la Costa y 68% en la Sierra
La explotacin caprina produce anualmente para el consumo del pas ms de
18.800 TM de leche. En La costa la produccin de leche por cabra es de litro
de leche hasta 1 y litro de leche diario por animal, lo que es un promedio de
10
0.7 litros de leche diarios. El principal producto que se elabora en base a la leche
es el queso de cabra, que actualmente cuenta con asociaciones que abastecen
plantas queseras para la venta de quesos a supermercados, principalmente en
los centros comerciales de ciudades de la costa. Los rendimientos para
produccin de queso estn entre 5 litros de leche por kilo de queseo fresco y 6
litros de leche por un kilo de queso semi-maduro (Arroyo, 2003).
2.4. QUESO
Segn la Reglamentacin Tcnico-Sanitaria de la leche y productos lcteos, el
queso es el producto obtenido por coagulacin enzimtica de la leche y/o
determinados productos lcteos, con previa o posterior separacin de al menos
parte del agua, lactosa y sales minerales, seguida o no de maduracin. La
organizacin internacional FAO (Food and Agricultural Organization) define el
queso como el producto fresco o madurado obtenido por coagulacin de la leche
u otros productos lcteos (nata, leche parcialmente desnatada, nata de suero o
mezcla de varios de ellos), con separacin del suero. Esta es la definicin
abreviada dada por dicha organizacin (Villegas, 2009). La definicin completa
es:
Queso es el producto fresco o madurado, solido o semislido, obtenido por
cualquier de estos dos sistemas:
(a) Coagulacin de la leche, leche desnatada, leche parcialmente
desnatada, nata, nata de suero mazada, solos o en combinacin, gracias a la
accin del cuajo o de otros agentes coagulantes apropiados y por eliminacin
parcial del lactosuero resultante de esta coagulacin.
(b) Por el empleo de tcnicas de fabricacin que conllevan la coagulacin
de la leche y/o de materias de procedencia lctea, de manera que se obtiene un
producto acabado con las mismas caractersticas fsicas, qumicas y
organolpticas esenciales que el producto definido en el apartado anterior (a).
Los ingredientes bsicos (adems de la leche o productos lcteos citados) que
se utilizan en la fabricacin de queso son:
Cultivos de levaduras o bacterias o bacterias lcticas.
Cuajo, cidos o enzimas coagulantes.
11
Sal y aditivos autorizados segn tipos de quesos y segn la legislacin de
cada pas (cloruro clcico, nitrato potsico, betacaroteno, etc.) (Osorio et al,
2004).
2.5. TIPOS DE QUESO
Son diferentes los criterios que se pueden seguir para su clasificacin:
a. Segn la leche con la que hayan sido elaborados
Universalmente, los tipos de leche ms empleados son:
Leche de vaca
Leche de oveja
Mezcla de leche de vaca y oveja
Leche de cabra
Mezclas de leche de vaca, oveja y cabra
Otros productos lcteos (nata, leche desnatada, suero).
En algunos pases se emplea la leche de otros animales tales como: leche de
bfala, camella, llama, etc. Tambin se hace queso de leches recombinadas o
reconstituidas, as como de la mezcla de leche fresca reconstituida (Villegas,
2009).
b. Segn el mtodo de coagulacin de la leche que se haya empleado
La coagulacin es el momento en que la leche se convierte en queso, y ellos
se ha venido haciendo por la adicin de cuajo a la leche. Se pueden distinguir
varios tipos de coagulacin para elaborar quesos:
Coagulacin por la accin enzimtica del cuajo
Coagulacin por la accin enzimtica de cuajos microbianos
Coagulacin por acidificacin
Coagulacin combinada (cuajo y acido)
Coagulacin con extractos vegetales.
c. Segn el contenido en humedad del queso
El contenido en agua de los quesos es uno de los criterios ms importantes
para su clasificacin. La separacin de suero puede ser muy reducida o muy
fuerte, con lo que resultarn quesos de mayor o menor humedad. El proceso
de maduracin influye tambin mucho en este aspecto. Segn la FAO, la
clasificacin de los quesos por su consistencia (grado de humedad) se puede
hacer tal y como se indica en la Tabla 7.
12
Tabla 7. Clasificacin de los quesos
Clases Humedad (%)(*)
Pasta blanda Ms del 67%
Pasta semiblanda 61 al 69 %
Pasta semidura 54 al 63 %
Pasta dura 49 al 56 %
Pasta extradura Menos del 51 %
(*)Humedad sobre peso del queso desgrasado
Fuente: Villegas, 2009.
El contenido de humedad de un queso sobre el peso del queso desengrasado
se determina segn la siguiente frmula:
d. Segn el contenido en grasa del queso
De acuerdo con su contenido en grasa, expresado en porcentaje sobre el
extracto seco los quesos se clasifican en:
Queso doble graso, con un contenido mnimo del 60% de grasa sobre
extracto seco.
Queso extragraso, que tiene un contenido mnimo del 45% de grasa
sobre extracto seco.
Queso graso, con un contenido mnimo del 40% de grasa sobre extracto
seco.
Queso semigraso, con un contenido mnimo del 20% de grasa sobre
extracto seco.
Queso magro, con un contenido de menos del 20% de grasa sobre
extracto seco (Flores, 2004).
El porcentaje de grasa sobre el extracto seco se obtiene segn la siguiente
frmula:
13
Segn otras legislaciones, los quesos se clasifican por su contenido en grasa,
tal y como se indica en la Tabla 8.
Tabla 8. Clasificacin de los quesos segn su contenido en grasa sobre extracto
seco (FAO).
Clases Grasa (% sobre extracto
seco)
Extragraso Ms del 60 %
Graso 45 al 60 %
Semigraso 25 al 45 %
Cuartograso 10 al 25 %
Magro Menos del 10 %
Fuente: Villegas, 2009.
e. Segn el tipo de microorganismo empleados en su elaboracin
Segn esta clasificacin tenemos:
Quesos veteados, de pasta azul, tales como Roquefort, Danabla,
Cabrales, Gorgonzola, etc., donde se produce por toda su masa el
crecimiento de mohos Penicillium. Este tipo de quesos suele tener la
masa blanca, veteada de azul y verde como consecuencia del
desarrollo del moho Penicillium, que exige gran cantidad de oxgeno
para su crecimiento, por lo que se suele perforar el queso con finas
agujas, lo que facilita la penetracin del aire. Despus, los quesos se
dejan de canto para que los mohos tengan acceso al oxigeno que entra
por las perforaciones efectuadas. El aroma producido por el desarrollo
de estos mohos es intenso.
Quesos de moho blanco, tales como Camembert y Brie, en los cuales
hay un desarrollo de hongos blancos (Penicillium Candilum) que les
dan su tpico aspecto.
Quesos con desarrollo bacteriano en la corteza, tales como Saint
Paulin, Port Salut, etc., en los que se unta la superficie de los quesos
antes de su maduracin como un cultivo de bacterias que se desarrollan
dando caractersticas especiales a los quesos.
Quesos madurados por la adicin de cultivos bacterianos lcticos, en
este grupo se encuentran la mayora de quesos. El cultivo de
microorganismos lcteos seleccionados en una proporcin variable
14
(normalmente del 0.5 al 1.1%) se le aade a la leche antes de su
coagulacin.
2.6. COMPOSICIN DE LOS QUESOS
Los quesos son un derivado lcteo que por su sistema de fabricacin
(coagulacin de la leche y eliminacin del suero) son muy ricos en grasas y
protenas, mientras que su contenido en azcares y sales es bajo. La Tabla 9
muestra la composicin y el valor calrico de algunos tipos de quesos.
Tabla 9. Composicin de algunos tipos de quesos.
Tipo de queso Humedad Grasa Protena Hidratos Sales
minerales Valor calrico
(Kcal por 100g)
Bel Paese 39 41 % 30 31 % 25 26 % 0.2% 1.7 2.0 % 370 380
Brie 40 52 % 25 32 % 21 24 % 0.2 % 1.7 % 350 360
Camembert 40 % 52 57 % 17 22 % 17 22 % 0.2 % 3 3.3 % 280 290
Cheddar 30 40 % 30 34 % 24 26 % 0.3% 1.6% 350 - 400
Cortage 78 79 % 4 5 % 4 5 % 3 4 % 1 2 % 100 110
Edam del 40 % 41 47 % 22 25 % 22 25 % 1.2 % 1.6 % 320 340
Emmental 45 % 34 38 % 28 32 % 28 30 % 1.4 % 1.7 % 390 400
Feta 54 55 % 21 22 % 13 15 % 1.5 % 3 4 % 250 265
Gorgonzal 41 43 % 30 - 32 19 20 % 1.0 % 1.2 % 365 380
Gouda del 45% 35 38 % 29 31 % 23 27 % 1.0 % 4.1 % 375 385
Gruyre 32 34 % 32 33 % 29 30 % 1.0 % 4.2 % 420 430
Manchego 28 36 % 28 36 % 25 28 % 1.1 % 3 4 % 385 400
Mozzarella 60 61 % 16 17% 19 20 % 1.0 % 3.6 % 225 235
Parmesano 28 32 % 23 30 % 33 37 % 1.2 % 4 6 % 390 400
Quark del 20% 70 80 % 5 6 % 12 14 % 3.5 % 0.9 % 110 120
Roquefort 39 40 % 30 31 % 21-22 % 1.0 % 5 6 % 370 - 380
Fuente: Villegas, 2009.
El contenido en hidratos de carbono de los quesos est constituido por la lactosa
o azcar de la leche, que acaba transformndose en gran parte en cido lctico
de las bacterias lcticas. Parte del cido lctico se encuentra ligado al calcio
formando lactado clcico. El suero arrastra casi toda la lactosa de la leche, por lo
que, como decamos antes, su presencia en los quesos es muy reducida.
En cuanto a las sales minerales, su contenido oscila entre 1.2 y el 4.5 %, siendo
las ms importantes calcio, fosforo y hierro. Cuanto ms fuerte es el proceso de
fermentacin lctica de un queso, la acidez es mayor y el contenido en sales es
15
menor. Los quesos de pasta dura tiene un contenido en sales del 1.8 al 2.0 %,
mientras los quesos azules, menos desuerados, es de 3.5 a 3.7 %.
En cuanto al contenido en vitaminas, los quesos son ms ricos en las solubles
en grasa que en las solubles en agua. Por otra parte, cuanto mayor es el
contenido graso de un queso mayor es su riqueza en vitaminas A y D. La grasa
es en general el componente ms abundante en los quesos y durante la
maduracin se hidroliza en gran parte, contribuyendo al desarrollo de aromas y
sabores (Villegas, 2009).
2.7. QUESO DE LECHE DE CABRA
El queso de leche de cabra es el obtenido a base de leche de cabra,
presentando un menor contenido de grasa e incluso mayores propiedades
nutricionales, el queso de cabra es una nueva alternativa. En su contenido
destacan las protenas de alto valor biolgico, el calcio, el fsforo y algunas
vitaminas, especialmente la vitamina A, propiedades propias de la leche de
cabra ya mencionadas.
Un tipo de queso de leche de cabra es el madurado, que al trmino de su
maduracin presenta las siguientes caractersticas:
La corteza es semidura, y de un color natural que va desde el amarillo
plido al ocre oscuro, siendo tradicional la presentacin pimentonada, as
como untados de aceite, pudiendo presentar diversas coloraciones,
producto de los distintos mohos. Sus caras y superficies perimetrales son
lisas.
La pasta es semidura, de color blanco marfl, presentando ojos
desigualmente repartidos.
La composicin mnima de grasa es del 45% sobre extracto; el extracto
seco tiene un mnimo del 50%.
No siempre solo se usa leche de cabra para la produccin, a veces se mezcla
con leche de vaca u oveja. Los quesos de cabra existen con o sin recubrimiento,
el color varia en reluciente, blanquecino y/o gris azulado. El aroma y el sabor
tambin varan mucho segn el tipo de leche, la elaboracin y la curacin: el
sabor puede ser suave y cremoso o bastante fuerte (Muller, 1997).
16
2.8. BACTERIAS LCTICAS O CULTIVOS
2.8.1. Microbiologa de los cultivos lcticos
En las clasificaciones generales, las bacterias lcticas se dividen en dos grandes
grupos: mesfilas y termfilas. Las primeras tienen una temperatura ptima de
crecimiento de 30-33C y son principalmente especies de los gneros
Lactococcus (Lc) y Leuconostoc (L). Se utilizan en los procesos tecnolgicos
cuyas fermentaciones se realizan a temperaturas de 20-40C. Las bacterias
lcticas termfilas presentan una temperatura ptima de crecimiento de 40-45C
y se emplean cuando los procesos fermentativos se llevan a cabo a
temperaturas entre 30-50C. Las bacterias Lacticas termfilas ms importantes
son Streptococcus salivarius. Subespecie thermophilus (llamado simplemente S.
Thermophilus) y las especies de lactobacilos lactobacillus del brueckii sbsps.
bulgaricus (al que nos referimos como Lb. Bulgaricus),Lb. El veticus y Lb del
Brueckiisbsps. lactis (Lb. lactis). Esta clasificacin segn la utilizacin, es muy
flexible y en muchos casos se emplean cultivos termfilos en fermentaciones a
temperaturas menores a la ptima de crecimiento para estas bacterias lcticas
(por ejemplo en la produccin de quesos Brie y Cheddar se siembra
thermoplilus). Hay tambin otras bacterias lcticas asociadas a los productos
lcticos fermentados, como los lactobacilos mesfilos (Lb. Casei, Lb. plantarun) y
especies pediococos que se encuentran en los quesos madurados de pasta dura
y semidura, que no se consideran bacterias lcticas iniciadoras.
2.8.2. Bacterias lctica mesfilas
Los taxonomistas clasifican como una nica especie los lactococos que se
utilizan en la industria lctea: Lactococcus lactis. Esta especie se divide en dos
subespecies (sbsps): lactis y cremoris, que corresponden a las bacterias lcticas
que antes se denominaban Streptococcus lactis y Streptococcuss cremoris
(Schleiferet al., 1985).
Algunas cepas de Lc. Lactis son capaces de metabolizar el citrato que contiene
la produciendo diacetilo que es uno de los principales compuestos responsables
del aroma y generando dixido de carbono (CO2) en la misma reaccin. Estas
caractersticas presentan un gran inters tecnolgico en algunas fermentaciones
17
lcticas, pero como todas las cepas se clasifican taxonmicamente como Lc.
Lactis (la funcin de metabolizacin del citrato est codificada por plsmidos), no
se especifican ni se clasifican como especies o subespecies diferentes. Estos
lactococos se suelen llamar citrato positivo (Cit+) o cepas biovariantes diacety
lactis de Lc. lactis. Estas bacterias lcticas fueron descritas por primera vez por
Matuszewski et al. (1963), cuando se les denomin Streptococcus diacety
lactis, pero no obtuvieron ms que el nivel de subespecies en la 8 edicin del
Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. Lc. Lactis es homofermentativo
y metaboliza la lactosa produciendo cido L(+) lctico va la ruta glicoltica que
se observa en la Figura 3.Resulta interesante destacar que la inmensa mayora
de los cultivos iniciadores mesfilos utilizados para la produccin de queso en
todo el mundo, estn constituidos por una sola especie; pero no hay que olvidar
que el nmero de cepas de cada una de las especies es infinito y cada cepa
presenta unas caractersticas diferentes en su velocidad de crecimiento,
intensidad metablica, sensibilidad a los fagos, actividades proteolticas,
formacin de aromas, etc., y es el control y direccin de estas diferencias junto
con el empleo de las distintas tcnicas de fabricacin quesera, lo que hace que
una determinada especie tenga muchas aplicaciones industriales distintas.
Tradicionalmente, Lc. Lactis sbsps. cremoris se considera el fermento de
quesera ms importante, mientras que Lc. Lactis sbsps. Lactis se utiliza menos
porque se asoci al origen de aromas y sabores extraos. Durante la pasada
dcada, Lc. Lactis sbsps. Lactis se ha empezado a aplicar con ms frecuencia
porque presenta una gran capacidad de resistencia a las condiciones adversas a
las que se ven sometidos los microorganismos durante la produccin de los
cultivos industriales concentrados.
El otro grupo de bacterias lcticas empleadas como cultivos iniciadores
mesfilos pertenece al gnero Leuconostoc (antes conocido como betacocos).
La principal diferencia que presentan con respecto a los lactococos es que
producen una cantidad de cido lctico notablemente menor. Leuconostoc
fermenta la lactosa por la ruta hetefermentativa de la fosfoketolasa, en la que
adems de cido lctico se produce CO2 y etanol; estas bacterias tambin
utilizan el citrato y, como resultado de la metabolizacin conjunta de la lactosa y
del nitrato, se produce un cambio en los productos metablicos finales, pasando
el etanol a acetato. Dado su escaso poder acidificante, los microorganismos del
gnero Leuconostoc se siembran con los lactococos para potenciar la formacin
del aroma, especialmente en los quesos frescos y en variedades de maduracin
18
muy corta. Leuconostoc mesenteroides sbsps. mesenteroides, produce una gran
cantidad de CO2 y se aade en la fabricacin de algunos quesos de pasta azul
(como el Roquefort y el Stilton) para conseguir una pasta de textura ms abierta
que facilite la distribucin del moho Penicillium roqueforti en el interior de la
masa del queso.
2.8.3. Bacterias lcticas termfila
Sin ninguna duda, las bacterias lcticas termfilas ms utilizadas son S.
termophilus y L. bulgaris, que se siembran conjuntamente para obtener toda la
gama de yogures disponible en el mercado. No existe un acuerdo general sobre
su clasificacin exacta; Farrow y Collins (1984), demostraron que S. termophilus
y S. salivarius son especies muy prximas que presentan una gran homologa
Nota: a partir de una molcula de lactosa se forman cuatro de lactato *Paso en el que se forma energa (ATP)
Figura 2. Metabolismo homofermentativo de la lactosa Lc. Lactis.
Lactosa de la leche
Lactosa - P
Captacin de lactosa a travs de PEP y PTS
Galactosa 6-P
Tagatos 6 -P Ruta (de la
tagatosa 6-P)
Tagatosa -1,6- diP
P -Gal (Gliclisis o ruta de Embden Meyerhof )
Glucosa
Glucosa 6-P
Fructosa 6-P
Fructosa 1,6 - diP
Gliceraldehdo 3-P Dihidroxiacetona-P
3-fosfoglicerato
1,3 difosfo glicerato
*Piruvato
Fosfoglicerato
2-fosfoglicerato
L (+) lactato
Lactato deshidrogenasa
19
entre las secuencias de sus DNA y propusieron la clasificacin de S.
thermophilus como una subespecie de S. salivarius. Scheifer y Kilpper-Bolz
(1987) encontraron suficientes diferencias fenotpicas como para justificar que
son dos especies distintas. En la industria lctea solamente tienen inters dos
especies de lactobacilos termfilos: Lb. Helveticus y Lb. delbrueckii. Antes, Lb.
Bulgaricusy Lb. lactis se clasificaban como dos especies distintas, pero
actualmente se consideran, subespecies de Lb. delbrueckii. Tambin en este
caso denominaremos a estas bacterias lcticas Lb. lactis y Lb. bulgaricus. Las
bacterias lcticas termfilas son ms cido tolerantes que las mesfilas y hacen
descender el pH de la leche fermentada hasta valores muchas veces inferiores a
4.0; de todas ellas, la que presenta mayor poder acidificante es Lb. helveticus.
Otra diferencia muy importante entre las bacterias lcticas termfilas desde
punto de vista taxonmico, pero sobre luto econmico, es su capacidad para
metabolizar la galactosa, que constituye la mitad de la molcula de lactosa.
Solamente metaboliza la galactosa Lb. helveticus (y posiblemente algunas
cepas de Lb. lactis), mientras que el resto, excretan la galactosa al medio. Turner
y Martley (1983) sugirieron que las cepas Gal+ de Lb. Lactis estn
incorrectamente clasificadas y propusieron su inclusin como Lb. helveticus. La
acumulacin de galactosa en el medio puede causar problemas en determinados
productos lcteos. Por ejemplo, este azcar puede ser utilizado como fuente de
energa por las bacterias lcticas que no forman parte de los cultivos iniciadores
en las variedades de queso Suizo produciendo aromas extraos (Cenzano,
1992).
2.8.4. Funciones de los fermentos lcticos
Las principales funciones de las bacterias lcticas; que componen los cultivos
iniciadores son, la acidificacin, la mejora de la textura y el desarrollo del flavor.
Las bacterias lcticas parecen tener algunos efectos beneficiosos para la salud.
2.8.4.1. Acidificacin
La principal funcin de las bacterias lcticas es la acidificacin de la leche.
Transforman la lactosa en cido lctico, bajando el pH del medio hasta valores
que inhiben el crecimiento de microorganismos patgenos y alterantes. Adems,
la acidificacin favorece la expulsin de suero de la cuajada durante el proceso
de elaboracin del queso, reduciendo el contenido en humedad y ejerciendo as
20
un mayor efecto conservante. A este respecto, la adicin de sal al queso recin
obtenido, bien por salado en seco o por inmersin en salmuera, tambin tiene un
efecto conservante; la concentracin final de sal en el queso generalmente est
comprendida entre el 1% y el 2.5% y con un contenido medio en humedad del
40%, la disolucin salina alcanza concentraciones del 2.50-6.25%. Conviene
recordar que para un cultivo iniciador que est creciendo en la leche, el cido
lctico es simplemente un producto residual del metabolismo de la lactosa, ruta
que las bacterias utilizan para producir energa en forma de adenosn-tri-fosfato
(ATP).
No todas las bacterias lcticas metabolizan lactosa de la misma forma. En Lc.
Lactis, la lactosa es transportada activamente a travs de la membrana de la
pared como lactosa-fosfato (lactosa-P) por un sistema fosfo-enol-piruvato-fosfo-
transferasa (PEP-PTS). La lactosa-P es hidrolizada en glucosa y galactosa-6-P
por 1aenzima fosfo--galactosidasa (Pgal). La glucosa se metaboliza siguiendo
la ruta glicolticahasta L (+) lactato. El cido lctico es el nico producto final; sin
embargo en determinadas circunstancias como una baja concentracin de
glucosa, altos niveles de galactosa, o en presencia de maltosa, se pueden
producir adems otros metabolitos corno formato, etanol, y acetato. Las
bacterias lcticas termfilas tambin fermentan la lactosa por la ruta glicoltica,
pero con algunas diferencias respecto al Lc. Lactis, la hidrlisis de la lactosa en
glucosa y galactosa est catalizada por una -galactosidasa (-gal). El
mecanismo de transporte de la lactosa todava no est totalmente aclarado; para
S.thermophilus se ha propuesto un sistema en el que interviene un protn
(Turner y Martley, 1983). Solamente Lb. helveticus (y probablemente algunas
cepas de Lb. Lactis) son capaces de metabolizar la galactosa por la ruta de
Leloir (la galactosa se fosforila a galactosa-1-P, que se convierte en glucosa-1-p
y despus en glucosa-6-P. forma en la que ingresa a la ruta glicoltica). Las
bacterias lcticas termfilas originan diferentes ismeros del cido lctico, lo que
se observa en la Figura 3. S. termophilus produce L(+) lactato; Lb. bulgaricus y
Lb. lactis producen cido lctico D() y Lb. Helveticus una mezcla de ambas
formas.
Las bacterias del gnero Leuconostoc hidrolizan la lactosa mediante la enzima
-gal; a continuacin, la glucosa es metabolizada por la ruta de la fosfoketolasa
(PK) con produccin de D() lactato, etanol y CO2. En este aspecto, las
bacterias Leuconostoc son heterofermentativas estrictas. La cantidad de cido
lctico que contiene un queso recin elaborado vara en funcin de las tcnicas
21
de fabricacin. Se han sealado valores del 1%, 1.4%, 1.5% y 1.7% para los
quesos Camembert, de tipo Suizo, Cheddar y Romano respectivamente.
Forma L (+) Forma L(-)
Figura 3. Ismeros del cido lctico.
Siendo el L (+) lctico el ismero dominante. No obstante, en los quesos el
lactato sufre posteriormente diversas modificaciones: la flora delos quesos
madurados por mohos/bacterias degrada el lactato en CO2 y H2O, produciendo
un aumento del pH superficial que favorece el crecimiento microbiano y la rpida
protelisis en las variedades del tipo suizo, las bacterias propinicas transforman
el lactato en propionato, acato y CO2 ;en el queso Cheddar y similares las
bacterias lcticas que no forman parte de los cultivos iniciadores, racemizan el
lactato L(+) a la forma D(-), que es menos soluble y a partir se pueden formar
cristales de lactato clcico que imparten al queso una indeseable textura
granulosa y un aspecto superficial de color blanquecino.
2.8.4.2. Desarrollo de la textura
La textura de los quesos obtenidos por coagulacin enzimtica es el resultado de
una serie de complejas interacciones entre los componentes de la leche (grasa,
protenas , etc.), las enzimas coagulantes, las actividades del cultivo iniciador de
la flora secundaria (acidificacin, protelisis, liplisis), el proceso de fabricacin
del queso y los factores ambientales que lo rodean (T, H). Durante la
elaboracin la acidez intensifica la retraccin del cogulo acelerando la expulsin
del suero y se obtiene una cuajada menos hmeda cuya sinresis aumenta
posteriormente con el calentamiento o escaldado y con el prensado. La acidez
final o los valores de pH de la cuajada determinan en gran parte la textura final
del queso. Los quesos con un pH elevado alrededor de 5.2 - 5.5 (por ejemplo las
variedades holandesas), presentan una textura elstica o plstica porque los
agregados proteicos se encuentran en una forma globular parecieran a la
presentan en la leche (de 10 a 15 nm de dimetro). En los quesos de pH bajo
COOH
C
H
HO
CH3
COOH
C
OH
H
CH3
22
(pH 4.8) como los ingleses Cheshire y Lancashire, los agregados proteicos son
ms pequeos (de 3 a 4 nm) y la textura se define como de pasta corta no
cohesiva o demenuzable. El Cheddar presenta una textura intermedia entre
estos dos extremos. Durante la maduracin la textura del queso se modifica por
efecto de la acciones conjuntas de la bacterias lcticas la flora secundaria, las
enzimas excretadas (especialmente las proteolticas) y en las condiciones en las
que se mantiene el queso durante ese periodo. Por ejemplo en los quesos de
pasta blanda madurada por mohos, la textura es inicialmente firme y yesosa,
pero evoluciona hasta convertirse en una textura blanda, casi fluida por accin
de la flora secundaria (P. camemberti y levaduras) que neutraliza el cido lctico
y va hidrolizando la casina por accin de sus enzimas proteolticas.
2.8.4.3. Contribucin al flavor
En los quesos madurados de pasta dura o semidura corno el Cheddar, el aroma
y el flavor son consecuencia de una serie de complejas reacciones
interconexionadas que todava no estn completamente dilucidadas. Entre los
factores que afectan al flavor se pueden sealar la composicin de la leche, los
tratamientos trmicos a los que se ha sometido las bacterias lcticas, la flora
secundaria, el pH, la relacin sal/humedad, las enzimas naturales de la leche
(por ejm. la plasmina), las enzimas coagulantes, el proceso de maduracin del
queso y las condiciones de maduracin. El papel exacto que desempean las
bacterias lcticas en el desarrollo del flavor no se conoce, pero la importancia de
su accin se ha demostrado comparando quesos obtenidos por acidificacin
directa con quesos acidificados por las bacterias lcticas elaborados en
condiciones aspticas. Las bacterias lcticas pueden contribuir al flavor de tres
formas: en primer lugar modificando las condiciones del medio para que tengan
lugar las reacciones enzimticas y no enzimticas. Por ejemplo por acidificacin
y cambios del potencial redox en el queso; en segundo lugar, produciendo
metabolitos que contribuyen al flavor directamente a partir de lactosa y del
citrato; y por ultimo hidrolizando las protenas de la leche (y la grasa) liberando
Pptidos, aminocidos y compuestos voltiles (Schleifer, 1985).
La adicin de determinadas enzimas proteolticas para acelerar el desarrollo del
sabor y aroma del queso o para potenciarlo ha sido un tema muy estudiado en
los ltimos 15 aos. Law y Wigmore (1983) utilizaron extractos muy ricos en
peptidadasas, obtenidos de Lc. Lactis, junto con una proteasa neutra extrada de
23
Bacillus subtilis para potenciar el flavor del Cheddar. La contribucin de las
bacterias lcticas al flavor de las leches fermentadas se conoce mejor que en los
quesos madurados. En los productos obtenidos con cultivos mesfilos (nata
fermentada, queso fresco, queso blanco, queso cottage, mantequilla), el principal
componente del aroma es el diacetilo, que se produce a partir del citrato de la
leche por la accin de Lc. lactisbiovar. Diacetylactis y L. mesenteroides sbsps.
cremoris. En los productos fermentados por bacterias lcticas termfilas
(esencialmente Lb. Bulagaricus y el S. termophilus), el principal componente del
aroma es el acetaldehdo, que en cantidades de 20-40 ppm imparte el ptimo
flavor; otros componentes del aroma como el diacetilo y la acetona, se
encuentran proporciones muy inferiores. No resulta fcil determinar cul es la
contribucin individual de Lb. bulgaricus y de S. termophilus en la produccin
total de acetaldehido a partir del piruvato, pero se cree que Lb. bulgaricus slo es
capaz de generar cantidades muy pequeas por esta va.
2.9. QUESO TIPO CHEDDAR
El queso tipo Cheddar es original del occidente de Inglaterra y se estima que se
comenz a fabricar de la Edad Media. Actualmente es uno de los quesos que
ms se fabrican en el mundo. Los pases que tienen una mayor produccin son
los Estados Unidos, Inglaterra, Canad, Australia y Nueva Zelandia. Se fabrican
en forma tradicional cilndrica de varios tamaos, pero la forma que tiene ms
produccin son los grandes de casi 3000 g, utilizados como materia prima para
la fusin. Tiene un cuerpo firme y una textura sin agujeros redondos u ojos
mecnicos y de color amarillo naranja uniforme. Presenta sabor limpio a nuez,
pero no es cido. En los Estados Unidos es elaborado de manera distinta,
comparado al queso tradicional que se elabora en Inglaterra. Los americanos
consideran el Colby, el Sirred Curd y el Monterrey Jack como variaciones del
Cheddar, con considerables cambios en su receta (Furtado, 2005).
Segn el CODEX el Cheddar es un queso duro madurado de conformidad con la
Norma General para el Queso (CODEX STAN 263-1966) (Anexo 9). El cuerpo
tiene un color que vara de casi blanco o marfil a amarillo claro o anaranjado y
posee una textura firme (al presionar con el pulgar), suave y cerosa. Carece de
agujeros ocasionados por el gas aunque se aceptan algunas pocas aberturas y
grietas. Este queso se elabora y se vende con corteza o sin ella y puede tener
revestimiento.
24
Tabla 10. Composicin media esperada (madurado 4 meses).
Componente Porcentaje
Humedad 36 37 %
Slidos Totales 63 - 64 %
Grasa 30 -32 %
Grasa en el Extracto Seco 47 50 %
Cloruro de Sodio 1.6 1.9
pH 5.3 5.2
Fuente: Furtado, 2005.
En el caso del Cheddar listo para el consumo, el procedimiento de maduracin
para desarrollar las caractersticas de sabor y cuerpo es, normalmente, de 5
semanas a 7-15 C, segn el nivel de madurez requerido. Pueden utilizarse
distintas condiciones de maduracin (incluida la adicin de enzimas para
intensificar el proceso de maduracin) siempre que el queso muestre unos
cambios fsicos, bioqumicos y sensoriales similares a los conseguidos mediante
el procedimiento de maduracin.
El Cheddar destinado a posterior procedimiento no necesita mostrar el mismo
nivel de maduracin cuando se justifique debido a necesidades de tipo tcnico o
comercial. Su composicin se muestra en el Tabla 11.
Tabla 11. Composicin del queso tipo Cheddar.
Componente de la leche
Contenido mnimo
Contenido mximo Nivel de referencia
(m/m) (m/m) (m/m)
Grasa lctea en el extracto seco
22% No restringido 48 % a 60 %
Extracto seco Segn el contenido de grasa en el extracto seco, de acuerdo a la Tabla siguiente.
Contenido de grasa en el extracto seco (m/m)
Contenido de extracto seco mnimo correspondiente
(m/m)
Igual o superior al 22% pero inferior al 30 % 49 %
Igual o superior al 30 % pero inferior al 40 % 53 %
Igual o superior al 40 % pero inferior al 48 % 57 %
Igual o superior al 48 % pero inferior al 60 % 61 %
Igual o superior al 60 % 66 %
Fuente: CODEX STAN 263-1966.
25
Las leches que se utilizan habitualmente son las de vaca (entera o desnatada)
que da un sabor de queso ms suave, cabra u oveja (en zonas mediterrneas).
(Furtado, 2005).
En el Anexo 8 se muestra la NORMA INTERNACIONAL INDIVIDUAL DE
CODEX PARA EL QUESO CHEDDAR, donde se observa con mayor detalle los
diferentes requerimientos en el proceso de elaboracin de queso Cheddar.
2.10. ESPECIAS
2.10.1. Definicin de especia
La definicin de especia vara segn los pases o regiones del mundo. Las
especias a veces se definen segn dnde se cultiven, si estn secas o hmedas
o su historia (es decir, cundo comenzaron a usarse como tales). No obstante,
dichas definiciones no son correctas desde el punto de vista de sus funciones y
constituyentes. El trmino especia puede definirse como la parte desecada de
una planta, tal como races, hojas semillas, que imparten los alimentos un cierto
flavor y estmulo picante (Kenji y Mitsuo, 2003).
2.10.2. Diferencia entre especies y hierbas
Actualmente se usan en el mundo especias de hierbas. La palabra hierba
procede de labitherba, que quiere decir planta medicinal. El significado de hierba
en sentido estricto es el de una planta perecedera, que se marchita tras florecer,
sin que su tallo se haga leoso. Algunas hierbas comestibles pertenecen a la
categora de especias. Botnicamente se clasifica una hierba como planta
perenne, pero el significado de especia procede de su uso culinario, no de una
clasificacin vegetal. Una especia debe por tanto ser comestible. De hecho
ninguna de las definiciones de especia distingue claramente entre una especia y
una hierba. En sentido amplio, el trmino especia puede definirse como un
compuesto que tiene un fuerte flavor (aroma), actividad picante o colorante, que
estimula el apetito o favorece la digestin (Kenji y Mitsuo, 2003).Las especias se
obtienen de semillas, bayas, yemas, hojas, cortezas y races de plantas. En la
Tabla 12 se muestran la clasificacin botnica de las diferentes especias.
26
Tabla 12. Clasificacin botnica de las especias.
Angiospermae
Dicotyledoneae
Sympetalae
Tubiflorae Labiatae Menta, mejorana, albahaca, tomillo,
salvia, organo, romero, ajedrea.
Solanaceae Guindilla, Pimentn
Pedaliaceae Sesmo
Campanulatae Compositae Estragn
Archichlamydeae
Piperales Piperaceae Pimienta
Ranales Myristicaceae Nuez moscada, macis
Lauraceae Laurel, Canela
Magnoliaceae Ans estrellado
Rhoeadales Cruciferae Mostaza, rbano picante
Rosales Leguminosae Alholva
Geraniales Rutaceae Pimienta japonesa
Myrtiflorae Myrtaceae Pimienta de Jamaica, clavo
Umbelliflorae Umbeliferae Perejil, apio, eneldo, comino, ans,
alholva, alcaravea, cilantro.
Monocotyledoneae
Liliiflorae Liliaceae Ajo, cebolla, puerro
Iridaceae Azafrn
Scitamineae Zingiberaceae Cardamo, jengibre, crcuma.
Orchidales Orchidaceae Vainilla
Fuente: Kenji y Mitsuo, 2002.
2.10.3. Efecto desodorante/enmascarador de las especias
Las especias son usadas a veces con el objeto de desodorizar o encubrir el olor
de las materias primas. En el ltimo caso, el aroma de la especia de por s no
tiene importancia, en comparacin con la capacidad de la especia para
enmascarar, o camuflar o encubrir un olor desagradable.
27
Tabla 13. Velocidad desodorantea extractos de especias.
Familia Especia Velocidad desodorante (%)
Labiatae Salvia 95
Tomillo 99
Ajedrea 90
Organo 93
Mejorana 91
Romero 97
Albahaca 63
Perilla 91
Menta 90
Umbelliferae Apio 44
Eneldo 13
Ans 27
Comino 11
Hinojo 0
Alcaravea 24
Cilantro 3
Myrtaceae Clavo 79
Pimienta de Jamaica 61
Rutaceae Pimienta japonesa 72
Compositae Estragn 36
Crisantemo 12
Solanaceae Pimentn 8
Leguminoseae Alholva 4
Piperaceae Pimienta 30
Zingiberaceae Crcuma 5
Jengibre 4
Cardamomo 9
Magnoliaceae Ans estrellado 39 aVelocidad desodorante: porcentaje de metilmercaptano (500 ng) capturado
por el extracto metanlico de cada especie.
Fuente: Kenji y Mitsuo, 2003.
La desodorizacin/enmascaramiento puede ser de tres tipos: qumico, fsico y
sensorial. En la desodorizacin qumica, los compuestos olorosos u odorferos
cambian a compuestos no voltiles o a sustancias inodoras por alguna reaccin
qumica como la neutralizacin, oxidacin o reduccin. En La desodorizacin
fsica, los componentes malolientes se absorben en carbn activo o zeolita
porosa. La sensacin inodora tericamente se divide en dos tipos: la
enmascaradora en sentido estricto, en el que una especia de flavor fuerte
dominante encubre y oculta un olor desagradable ms dbil y la desodorizacin
28
neutralizante en la que dos compuestos que tienen diferentes olores se
convierten en inodoras al mezclarlos. En esta tcnica, el olor real no disminuye
de intensidad o desaparece, sino que simplemente no se percibe con tanta
facilidad al ser camuflado (Kenji y Mitsuo, 2003).
2.10.4. Picants en las especias
El principio picante de cada especie est bsicamente constituido por diferentes
clases de compuestos. Los compuestos picantes que contienen las especias
pueden clasificarse en componentes cido amida, compuesto carbonilo,
compuestos tioter y compuestos isotiocianato. Cada uno de estos cuatro grupos
difiere en sus caractersticas difiere en sus caractersticas culinarias as como
tambin en su sensacin picante.
Las sensaciones de picantes pueden dividirse en sensacin caliente (hot, de
ardor) que se difunde slo por la boca y la sensacin acre (Sharp) que
estimula la membrana mucosa, tanto nasal como la cavidad oral. La mayora de
compuestos que inducen la sensacin acre son compuestos voltiles (fosas
nasales), mientras que los responsables de la sensacin caliente no suelen ser
voltiles. Esto significa que la mayora de los compuestos picantes acre de una
especia son idnticos a sus componentes del aroma (flavor). La Tabla 14 nos
muestra los constituyentes picantes de diversas especias, en base a su
compuesto picante, estructura bsica y sensacin en el gusto (Kenji y Mitsuo,
2003).
29
Tabla 14. Constituyentes picantes de diversas especias.
Especia Compuesto picante Estructura bsica Sensacin
Guindilla Capsaicina**
Dihidrocapsaicina**
Grupo cido amina
Caliente
Pimienta
negra /blanca
Piperina**,Chavicina** Grupo Carbonilo
Pimienta japonesa - Sanshool**
- Sanshool**
Jengibre
Tade
Zingerol*, Shogaol*
Poligodial* (Tadenal*)
Grupo tioter
Cebolla
Ajo
Dialil sulfuro*
Dialildisulfuro*
Mostaza Alilisotiocianato*,
P-hidroxibenzil
Isotiocianato**
Grupo isotiocianato
Rbano Alil -isotiocianato*
Rbano Picante Butilcrotonilisotiocianato
Sulfuro*
Acre
*: Voltil, **: no voltil.
Fuente: Kenji y Mitsuo, 2003.
2.10.5. Propiedades antimicrobianas de las especias
Los microorganismos desempean importantes papeles de inters en diferentes
reas de la industria de los alimentos. Algunos se emplean ventajosamente en la
elaboracin de productos lcteos, encurtidos, etc. Toda accin inhibidora frente
al crecimiento microbiano generalmente se expresa como accin microbiana,
incluyendo las acciones bacteriosttica o fungisttica (prevencin del crecimiento
microbiano y de su propagacin) y muchas especias poseen propiedades
antimicrobianas y/o antifngicas. Las propiedades antimicrobianas de las
especias se han conocido durante siglos.
30
2.10.6. Organo (Origanum vulgare L.)
Gusto: Fenolado, especiado, clido
Origen: Pases de la cuenca mediterrnea
Composicin: El aceite esencial de las hojas contiene cantidades
importantes de timol y/o carvacrol, de olor caracterstico. Las
proporciones varan segn el origen geogrfico de la planta.
Tabla 15. Vitaminas y minerales en el organo.
Vitaminas y minerales
A 707 g eq. de retinol
B1 Tiamina 0.345 mg
B2Riboflavina 0.314 mg
B6Piridoxina 1.2 mg
C Ac. Ascrbico 48.7 mg
E 19.4 mg eq. de alfa-tocoferol
K 602 g
Calcio 1536 mg
Zinc 4.52 mg
Hierro 43.1 mg
Magnesio 262 mg
Potasio 1628 mg
Fuente: Arvyet al. 2007.
La esencia tambin contiene los siguientes compuestos: 1.8 cineol. Limoneno,
borneol, canfeno, - 3- careno, -cimeno, limoneno, mirceno, cis-y trans-
ocimenos, - fenaldreno, -pineno, -pineno, -terpineno, -terpineno,
terpinoleno, -tujeno y -cadineno (Arvy et al. 2007). En la Tabla 15 se
muestra la composicin de vitaminas y minerales del organo. En la Figura 4
se presenta la composicin nutricional del organo.
Adems de esto la planta de organo posee propiedades antioxidantes y
antimicrobianas. Contiene ms de 30 compuestos con stas propiedades, entre
ellos el timol.
31
Figura 4. Composicin nutricional del organo.
2.10.7. Tomillo (Thymus vulgaris)
Gusto: Especifico, aromtico, herbceo y amargo.
Origen: Europa, Asia
Composicin: El aceite esencial obtenido de la planta completa tiene
una composicin variable segn sea el origen geogrfico del tomillo se
han intentado agrupar las especies por quimio tipos (composiciones
qumicas), cuya composicin se basa en la riqueza en determinados
componentes.
Aceites esenciales (timol, carvacrol, cimol); alcoholes (borneol, linalol);
terpenos (terpineno, cimeno); flavonoides (derivados de apigenol y luteolol);
cidos-fenoles (cido cafeico, cido rosmarnico); vitamina B1, vitamina C,
manganeso, taninos, saponinas, triterpenoides, etc. La Figura 5 nos muestra la
composicin nutricional del tomillo y en la Tabla 16 se muestran las vitaminas y
minerales presentes en esta especia (Arvy et al. 2007).
Agua 18%
Lipidos 3%
Carbohidratos 40%
Fibra Vegetal 28%
Protenas 11%
32
Tabla 16. Vitaminas y minerales del tomillo.
Vitaminas y minerales
A 190 g eq. de retinol
B1 Tiamina 0.51 mg
B2 Riboflavina 0.4 mg
B6 Piridoxina 0.55 mg
Vitamina C 50 mg
Vitamina E 1.69 mg
Fosforo 201 mg
Zinc 6.18 mg
Sodio 55 mg
Hierro 123.6 mg
Selenio 4.6 g
Magnesio 7.87 mg
Potasio 814 mg
Fuente: Arvy et al. 2007.
Figura 5. Composicin nutricional de tomillo.
2.10.8. Pimienta negra (Piper nigrum)
Gusto: El fruto tiene un gusto acre, ardiente y picante.
Origen: India, Malasia, Indochina.
Composicin: Los aceites extrados de la baya contienen hidrocarburos
monoterpnicos e hidrocarburos monoterpnicos e hidrocarburos
Agua 12%
Proteinas 9%
Carbohidratos 34%
Lipidos 8%
Fibra vegetal 37%
33
sesquiterpnicos. Los principales compuestos ardientes son la piperina y
sus ismeros: isopiperina, piperilina, piperanina, chavicina e isochavicina.
En la Figura 6 se muestra la composicin nutricional de la pimienta negra.
Figura 6. Composicin nutricional de la pimienta.
Este condimento es muy alto en nutrientes, observados en la Figura 6. La
pimienta negra es tambin un alimento que tiene una alta cantidad de potasio
adems de ser muy rico en hierro y no contiene purinas.
Tabla 17. Vitaminas y minerales de la pimienta negra.
En la Tabla 17 se observa detalladamente las vitaminas y minerales que
contiene la pimienta negra.
Agua 18%
Lipidos 3%
Carbohidratos 40%
Fibra Vegetal 28%
Protenas 11%
Vitaminas y minerales
A 19.4 g eq. de retinol
B1 Tiamina 0.106 mg
B2Riboflavina 0.241 mg
B6Piridoxina 0.331 mg
E 1 mg eq. de alfa-tocoferol
Calcio 433 mg
Zinc 1.37 mg
Hierro 11.48 mg
Magnesio 187 mg
Potasi