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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA BIOQUÍMICA
CARLOS JONATHAN ALCÁZAR GONZÁLEZ
Ciudad de México 2019
“ELABORACIÓN Y EVALUACIÓN DE
QUESO VEGANO”.
T E S I S
Q U E P A R A O B T E N E R E L T Í T U L O D E
I N G E N I E R O B I O Q U Í M I C O
P R E S E N T A
2
3
4
El presente trabajo se realizó en la Planta Piloto de Lácteos del
Departamento de Ingeniería Bioquímica de la Escuela Nacional de
Ciencias Biológicas del Instituto Politécnico Nacional, bajo la asesoría
de la IBQ. María Teresa Favela Torres y de la co-asesoría del IBQ.
Jonathan Laureano Abarca.
5
ÍNDICE 1 INTRODUCCIÓN
1.1 Vegano 1
1.1.1 Alimentación vegana 2
1.1.2 Beneficios de la alimentación vegana 4
1.2 Queso 4
1.2.1 Definición de queso 4
1.2.2 Queso mozzarella 6
1.3 Caseínas 7
1.3.1 Formación de queso por caseínas 8
1.4 Soya 8
1.4.1 Calidad y digestibilidad de la proteína de soya 10
1.4.2 Aminoácidos esenciales 10
1.4.3
1.4.4
1.4.4.1
2
3
4
5
6
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
Bebida de soya 12
Queso de soya 13
Diferentes tipos de estabilizantes y su función 14
ANTECEDENTES 16
JUSTIFICACIÓN 19
OBJETIVOS 20
MATERIALES Y MÉTODOS 21
DESARROLLO EXPERIMENTAL 22
Recepción de materia prima 22
Pesado 23
Acondicionamiento de materia prima 23
Mezcla de materias primas y tratamiento térmico 23
Moldeado 23
Enfriamiento 23
Evaluación sensorial 23
Análisis fisicoquímico 23
6
7
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
8
9
RESULTADOS Y DISCUSIÓN 24
Formulación de queso mozzarella 24
Evaluación de condimentos en la formulación seleccionada 32
Determinación de proteínas por el método de kjeldahl 33
Extracción de grasa por Soxhlet 36
Evaluación sensorial 39
Análisis estadístico 43
CONCLUSIONES 48
BIBLIOGRAFÍA 49
7
ÍNDICE DE CUADROS
No. NOMBRE Página
1 Contenido de aminoácidos esenciales en la
soya
11
2 Comparación entre bebida de soya y leche de
vaca
12
3 Diferencias entre fécula de maíz, papa y
tapioca
14
4 Formulaciones para la elaboración de queso
mozzarella
24
5 Sustitución de almidón y estabilizantes para
mejorar el alimento tipo queso.
31
6 Resultados obtenidos en la titulación 34
7 Determinación de la grasa contenida en el
queso en base a su peso en gramos
38
8 Resultado obtenido en la evaluación de color 41
9 Resultado obtenido en la evaluación de sabor 41
10 Resultado obtenido en la evaluación de olor 42
11 Resultado obtenido en la evaluación de
textura
42
12 Resultados obtenidos del programa Minitab 17
para la muestra 6PL
43
13 Resultados obtenidos del programa Minitab 17
para la muestra FMD
43
8
ÍNDICE DE FIGURAS No. NOMBRE Página
1 Dieta vegana equilibrada 3
2 Diagrama general para la elaboración de queso
fresco
5
3 Queso mozzarella 6
4 Planta de soya 8
5 Soya 9
6 Queso de soya 13
7 Elaboración de queso mozzarella 22
8 Bebida de almendra con estabilizantes 25
9 Bebida de soya con estabilizantes 26
10 Bebida de soya, sin acidificar, basada en queso
europeo
27
11 Queso mozzarella con la consistencia deseada 28
12 Queso mozzarella elaborado con almidón de
maíz
29
13 Queso mozzarella elaborado con harina de
maíz
29
14 Queso mozzarella vegano fundido 30
15 Digestor de Kjeldahl 33
16 Destilador de Kjeldahl 34
17 Micro titulador 34
18 Extractor Soxhlet 37
19
20
21
Formato para evaluación sensorial
Comparación entre la media del color para la
muestra 6PL y FMD
Comparación entre la media del olor para la
muestra 6PL y FMD
40
44
44
9
22
23
Comparación entre la media del sabor para la
muestra 6PL y FMD
Comparación entre la media de la textura para
la muestra 6PL y FMD
45
45
10
1
1. INTRODUCIÓN
1.1 Vegano
El veganismo es una ideología en la cual las personas no consumen alimentos o
subproductos de origen animal, o productos testados sobre animales. El vegano elimina de
su dieta carne, pescado, lácteos, huevos y miel. El veganismo, por lo tanto, forma parte del
vegetarianismo, que es un conjunto más amplio. Una persona que no come carne pero que
sí consume queso, por citar un ejemplo, es vegetariana, pero no vegana, en cambio, todos
los veganos son vegetarianos.
Es importante destacar que, para tener una dieta vegana, es conveniente contar con el
asesoramiento de un nutricionista para que la dieta incluya todas las vitaminas y minerales
necesarios para mantenerse saludable. Con una buena planificación, una dieta vegana puede
ser rica en vitaminas C, D y E, magnesio, calcio, hierro y zinc.
Hay veganos que no solo se abstienen de la ingesta de productos surgidos de animales:
también rechazan el uso de cualquier objeto o artículo que derive de la explotación animal.
Por lo general, también rechazan que los animales sean usados para experimentos
científicos o pruebas de laboratorio. Más allá de la alimentación el veganismo puede
convertirse en una filosofía de vida que se sostiene en criterios éticos. (1)
Suelen ser dos las razones por las cuales una persona se hace vegano.
- Preocupación por los animales: Muchas personas se hacen vegetarianas porque no desean
tener que matar animales para obtener alimento. Sin embargo, en la sociedad actual, debido
a las condiciones extremas en que son criados estos animales, la obtención de otros
productos distintos a la carne sigue siendo cruel.
- Salud: El consumo de productos cárnicos y lácteos tiene efectos negativos para la salud,
esto debido a los aditivos que se adicionan para que estos productos tengan una mejor
presentación, mejor sabor y una mayor vida de anaquel. (2)
2
1.1.1 Alimentación vegana
Un estilo de vida vegano saludable requiere de mucha atención para tener una alimentación
equilibrada. Incluso si se come frutas y verduras adicionales, se está en riesgo de no obtener
suficiente cantidad de las vitaminas y los minerales que se encuentran en los productos de
origen animal. Para evitar problemas nutricionales, se debe obtener suficiente cantidad de
los siguientes nutrientes:
Hierro. - Desempeña un papel clave en la producción de glóbulos rojos. Estas células
ayudan a transportar oxígeno a todo el cuerpo. Los alimentos que cuentan con gran
contenido de éste componente son los frijoles, brócoli, uvas pasas, trigo y tofu. Obtener
suficiente hierro es un punto clave para las personas veganas, ya que el hierro de origen
vegetal no se digiere con tanta facilidad como el de origen animal. El consumo de
alimentos ricos en vitamina C es primordial para ayudar al cuerpo a absorber el hierro.
Calcio. – Permite el correcto desarrollo de huesos y ayuda a prevenir la osteoporosis
(huesos delgados y quebradizos). La soya, verduras de hojas oscuras como el brócoli, bok
choy, col rizada, las bebidas de soya son alimentos ricos en este componente.
Proteínas. – Una dieta vegana requiere de variedad de proteínas de origen vegetal para
obtener una cantidad suficiente de aminoácidos esenciales. Las opciones veganas para la
obtención de proteínas incluyen nueces, legumbres, tofu, bebida de soya, mantequilla de
cacahuate, granos y semillas.
Vitamina B-12.- Ayuda en la producción de glóbulos rojos y la prevención de la anemia.
Para los veganos, obtener suficiente cantidad de B-12 puede constituir un gran desafío ya
que se encuentra principalmente en el pescado, los mariscos, la carne y productos lácteos.
Los cereales, la bebida de soya y productos veganos fortificados con esta vitamina son la
mejor opción para compensar este componente.
Zinc. - Es necesario para que el sistema de defensa del cuerpo (sistema inmune) funcione
apropiadamente. Participa en la división y el crecimiento de las células, al igual que en la
cicatrización de heridas y en el metabolismo de los carbohidratos. Este componente se
encuentra en los frijoles, las nueces y los productos de soya.
Ácidos grasos omega-3.- Son benéficos para el corazón, tienen acción antiinflamatoria y
anticoagulante, disminuye los niveles de colesterol, triglicéridos y reduce la presión
sanguínea. La harina de linaza y el aceite de semillas de lino son buenas fuentes. También
3
se deben buscar alimentos fortificados con omega-3 de origen vegetal. (3)(4).
En la siguiente figura se muestran algunos alimentos de la dieta vegana que contienen los
nutrientes antes mencionados.
Figura 1.- Dieta vegana equilibrada.
4
1.1.2 Beneficios en la alimentación vegana
Menor riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares. - En la alimentación vegana, el
riesgo de exceso de colesterol es casi nulo. Los alimentos vegetales no tienen colesterol y
suelen ser pobres en grasas saturadas. Una dieta vegana reduce el riesgo de desarrollar
enfermedades degenerativas crónicas como la obesidad, la hipertensión y la diabetes tipo 2.
Menor tasa de hipertensión. - Está ligada a un menor consumo de sal, que está presente en
embutidos y alimentos preparados, así como a un mayor consumo de minerales como el
potasio.
Menor tasa de cáncer (colon, próstata, pulmón).- La presencia de numerosos antioxidantes
en frutas y verduras ayuda a prevenir cáncer a largo plazo, además, la Agencia de
Protección
Medioambiental de Estados Unidos (EPA) estima que casi un 95% de los residuos de
pesticida vienen de la carne, el pescado y productos lácteos. Los veganos tienen un menor
consumo de toxinas dañinas para el cuerpo, además de que la carne contiene aditivos que
muchas veces en México están permitidos cuando en otros países están prohibidos. (4)
1.2 Queso
1.2.1 Definición de queso
Es un producto elaborado con la cuajada de la leche estandarizada y pasteurizada de vaca o
de otras especies animales, con o sin adición de crema, obtenida por la coagulación de la
caseína con cuajo, gérmenes lácticos, enzimas apropiadas, ácidos orgánicos comestibles y
con o sin tratamiento ulterior por calentamiento, drenada, prensada o no, con o sin adición
de fermentos de maduración, mohos especiales, sales fundentes e ingredientes comestibles
opcionales, dando lugar a las diferentes variedades de quesos pudiendo por su proceso ser
fresco, madurado o procesado. (5)
El queso es un alimento de amplio consumo a nivel mundial, cuyas características
nutritivas, funcionales, texturales y sensoriales difieren entre cada tipo. Se estima más de
2000 variedades de queso, entre madurados, semi-madurados y frescos. No obstante, en
5
nuestro país predomina el consumo de quesos frescos, mismos que forman parte de una
enorme variedad de platillos que constituyen el legado gastronómico mexicano.
La práctica en torno a la elaboración del queso ha sufrido importantes cambios,
transformándola de un arte empírico, a una tecnología industrial con fuertes bases
científicas. Se han identificado diversos factores como causantes de modificaciones en las
propiedades del queso (microestructura, propiedades fisicoquímicas, texturales, reológicas
y sensoriales), entre ellos la formulación, las condiciones de proceso y almacenamiento y
las alteraciones provocadas por microorganismos. Razón por la cual, la comprensión de los
aspectos científico—técnicos en torno a la elaboración del queso es de suma importancia
para un adecuado control de las condiciones que pudieran afectar dichas propiedades en el
queso y en consecuencia su calidad y aceptación por parte del consumidor. (6)
De manera general, como muestra la figura 2, la elaboración de queso se lleva a cabo en
seis etapas, que son: un pretratamiento, coagulación, sinéresis, salado, moldeado y
prensado.
Figura 2. Diagrama general para la elaboración de queso fresco
6
1.2.2 Queso mozzarella
La Mozzarella es un queso no madurado, blando y elástico con una estructura fibrosa de
largas hebras de proteínas orientadas en paralelo, que no presenta gránulos de cuajada. El
queso no tiene corteza y se le puede dar diversas formas.
La Mozzarella de alto contenido de humedad es un queso blando con capas superpuestas
que pueden formar bolsas que contengan un líquido de apariencia lechosa. Puede envasarse
con o sin el líquido. El queso presenta una coloración casi blanca. La Mozzarella de bajo
contenido en humedad es un queso homogéneo firme/semiduro sin agujeros y que puede
desmenuzarse.
Se elabora mediante el proceso de ―pasta filata‖, que consiste en calentar el requesón con
un valor de pH adecuado antes de someterlo al tratamiento subsiguiente de mezcla y
estiramiento hasta que quede suave y sin grumos. Mientras el requesón esté caliente debe
cortarse y colocarse en moldes para que se enfríe en salmuera o agua refrigerada para que
adquiera firmeza. Se permiten otras técnicas de producción que garanticen un producto
final con las mismas características físicas, químicas y organolépticas. (7)
Figura 3. Queso Mozzarella
7
1.3 Caseínas
Las proteínas de la leche se dividen en tres grupos: Las caseínas, las proteínas del
lactosuero y las que forman parte de la membrana del glóbulo graso. Estas últimas
representan solamente del orden del 1% del total de las proteínas de la leche.
Las caseínas son las principales proteínas de la leche. Se sintetizan exclusivamente en la
glándula mamaria, y en la leche se encuentran en su mayor parte formando agregados
multimoleculares conocidos como ―micelas de caseína‖. En la leche de vaca, las caseínas
representan alrededor del 80% del total de proteínas, es decir, de 25 a 28 gramos por litro
de leche. En la leche humana la presencia de proteínas del lactosuero es mucho mayor, de
tal forma que las caseínas son solamente del orden de la mitad de las proteínas totales, entre
5 y 8 gramos por litro.
La caseína se obtiene mediante un proceso de acidificación de la leche. Con un pH de 4.6
las caseínas se precipitan o coagulan separándose del suero, se lavan y secan para obtener
lo que se denomina caseína ácida. Es poco soluble en agua.
Para obtener los caseinatos o sales solubles de la caseína, se emplean sustancias alcalinas
que neutralizan los ácidos. Puede emplearse hidróxido sódico o cálcico, para después secar
y pulverizar para obtener como producto final caseinato de sodio o caseinato de potasio.
Los caseinatos son sólidos blancos o ligeramente amarillentos que se encuentran en
diferentes granulometrías, casi sin olor y ligero sabor.
Los caseinatos tienen una amplia variedad de aplicaciones en la industria de los alimentos y
bebidas debido a que tienen muy buenas propiedades funcionales para la elaboración de
alimentos: son emulsionantes, gelificantes, retienen agua, mejoran la textura y contribuyen
al rendimiento. El caseinato de sodio es un componente principal de los quesos, en la
producción de vinos se usa como clarificante, además se usa en la elaboración de helados,
cárnicos, elaboración de cereales, galletas, sustitutos de leche, entre otros. (8)
8
1.3.1 Formación de queso por caseínas
Desde el punto de vista de la estructura, en la leche bovina y en la mayoría de las leches de
otras especies existen cuatro caseínas, conocidas como αs1, αs2, β y κ. Esta última es de
especial interés en la industria quesera, ya que su hidrólisis enzimática por el cuajo (la
enzima quimosina) genera una nueva proteína, denominada para-κ-caseína. Cuando esta
última reacciona con el calcio, genera paracaseinato de calcio. Durante el proceso de
maduración del queso, y a partir de la para-κ-caseína, se forma un tipo de macropéptidos
denominados γ-caseínas, responsables de las características reológicas y organolépticas de
los quesos. (9)
1.4 Soya
La soya (Glycine max) es una especie de la familia de las leguminosas (Fabaceae) cultivada
por sus semillas, de medio contenido en aceite y alto de proteína. El grano de soya y sus
subproductos (aceite y harina de soya, principalmente) se utilizan en la alimentación
humana y del ganado. Se comercializa en todo el mundo, debido a sus múltiples usos.
Figura 4. Planta de soya
La soya es la fuente más abundante y valiosa de proteínas vegetales, ya que, al ser de ser de
gran calidad, cuenta con un adecuado contenido de aminoácidos esenciales que ayudan a
obtener las proteínas que requiere el ser humano, entre ellos se encuentran la capacidad de
reducir los niveles de colesterol en la sangre. Sin embargo, la soya contiene varias
sustancias biológicamente activas que pueden interferir en la digestibilidad proteica. Es
9
indispensable por ello aplicar un tratamiento térmico durante el procesamiento del grano, lo
que permite una mejor utilización de dicha proteína por parte del organismo.
Por miles de años, la soya ha servido como una de las principales fuentes de proteína en la
dieta de las culturas orientales, se le puede encontrar una variedad de alimentos
tradicionales hechos a base de leguminosa como son: bebidas, tofu, nata, soya verde,
germinado y tempeh; mientras que en el resto del mundo su historia data de apenas 100
años a la fecha. Actualmente la mayor parte de la producción de soya es molida para la
obtención de aceite comestible, pasta desgrasada para consumo animal y solo una pequeña
parte se procesa para la obtención de productos proteicos para la alimentación humana.
La soya es una fuente rica en proteínas que se emplea en la dieta como ingrediente o como
producto principal, ya que aporta un excelente valor nutritivo por sus distintas propiedades
funcionales en los sistemas alimentarios, dentro de los que se incluyen la emulsificación, la
gelación, la formación de espuma y la capacidad de retención de agua. (10)
Figura 5. Soya
10
1.4.1 Calidad y digestibilidad de la proteína de soya
La proteína de soya contiene todos los aminoácidos esenciales requeridos en la nutrición
humana: isoleucina, leucina, lisina, metionina y cisteína, fenilalanina, tirosina, treonina,
triptófano, valina e histidina. Sin embargo, su contenido de metionina y triptófano es bajo,
pero se complementa al combinarse con cereales generando una proteína tan completa
como la de origen animal.
La digestibilidad de una proteína se define como el porcentaje de la misma que es
absorbida por el organismo después de la ingestión, esta medición de calidad es muy
confiable debido a que independientemente de la cantidad presente de un aminoácido
determinado, puede no ser disponible para la nutrición del organismo.
La proteína de soya purificada es totalmente disponible para el organismo, sin embargo, en
la naturaleza no se presenta de esta forma. En la mayoría de los casos, se encuentra
mezclada con otros componentes biológicamente activos que están presentes en la semilla
como son los inhibidores de tripsina, los fenoles, los fitatos, entre otros. El tratamiento
térmico mejora la digestibilidad al inactivar estos inhibidores, así mismo, desnaturaliza las
proteínas dietéticas. (10)
1.4.2 Aminoácidos esenciales
En 1991 la FDA (Administración de Alimentos y Drogas), así como la Asociación de
Agricultura y Alimentación (FAO) y la Organización Mundial de la Salud (WHO)
estableció, para evaluar la calidad de las proteínas, el método de Score de Aminoácidos
Corregido por Digestibilidad Proteica – PDCAAS -. Este método determina la calidad de la
proteína en estudio según su perfil de aminoácidos comparado con el requerimiento en
humanos. Las proteínas que luego de ser evaluadas por este método proveen igual o
superior cantidad de aminoácidos respecto del requerimiento, tienen un PDCAAS igual a 1.
Este valor significa que, cuando se consume como única fuente de proteínas, es capaz de
satisfacer la necesidad de proteínas según las recomendaciones para niños mayores de 2
años y adultos. Este es el caso de la proteína de soya que tiene un score de 1.
Si se toma como patrón la Proteína FAO, los valores de índice químico de la soya
(adecuadamente inactivada) son de 100, al igual que el huevo y la carne. En el siguiente
11
cuadro se muestran las proporciones en mg de los aminoácidos esenciales contenidos en la
soya y se comparan con el patrón de aminoácidos proporcionado por la FAO.
Cuadro 1.- Contenido de Aminoácidos esenciales en la soya
Aminoácido esencial (mg por g de
proteína) Soya (*)
Patrón
FAO
Histidina 28 19
Isoleucina 50 28
Leucina 85 66
Lisina 70 58
Metionina + Cisteína 28 25
Fenilalanina + Tirosina 88 63
Treonina 42 34
Triptofano 14 11
Valina 53 15
Aminoácidos esenciales totales (sin
Histidina) 430 320
% de proteína 40
Índice químico % (patrón FAO 85) 100
Esto significa que las proteínas de la soya tienen un perfil singular de aminoácidos que al
asemejarse al patrón de aminoácidos dados por la FAO/ WHO para niños de 2 a 5 años de
edad, ostentan un PDCAAS de 1. Este valor es el más alto para una proteína. Esta
comparación nos muestra que la soya logra cubrir el requerimiento de todos los
aminoácidos esenciales. (11)
12
1.4.3 Bebida de soya
Es una bebida tradicional de la cocina asiática que se obtiene moliendo los granos de soya y
mezclándolos con agua, por lo que se trata de una bebida completamente vegetal, en cuya
composición se incluyen proteínas, carbohidratos, grasas y minerales. En el siguiente
cuadro se muestra una comparación con la leche de vaca de los componentes antes
mencionados.
Cuadro 2.- Comparación entre bebida de soya y leche de vaca
En lo que se refiere a las grasas, además de estar presentes en menor cantidad, son menos
dañinas al ser insaturadas, motivo por el cual esta bebida vegetal se adapta tan bien a las
personas que siguen dietas bajas en grasa, además de que contiene la mitad de calorías de la
leche entera de vaca.
El atributo más importante de la bebida de soya es su habilidad para mejorar el perfil
lipídico. A diferencia de la leche de vaca común, la cual dispone de elevadas
concentraciones de grasa saturada y colesterol, la bebida de soya contiene grasas
insaturadas, en su mayoría libres de colesterol que en exceso puede ser perjudicial para la
salud. Los ácidos grasos monoinsaturados y poliinsaturados de la soya inhiben el transporte
del colesterol al flujo sanguíneo. Algunos estudios han demostrado que el consumo regular
de soya ayuda a reducir las altas concentraciones de triglicéridos y lipoproteínas de baja
densidad (LDL), aumentando el nivel de las lipoproteínas de alta densidad (HDL). (12)
13
1.4.4. Queso de soya
Es un alimento que se produce a partir de la bebida de soya, su proceso de elaboración
resulta similar al del queso convencional. El proceso de desarrolla a partir de la bebida de
soya, líquido que se obtiene tras el remojo, molienda y filtrado de los granos de soya,
posteriormente se hace coagular y luego se prensa, separando la parte sólida del resto del
líquido. Para que el queso obtenga una consistencia agradable para el público, se deben
utilizar los aditivos adecuados para que tenga aceptación en el mercado. (13) Algunos de
estos aditivos pueden ser:
Carragenanos. - Espesante natural y gelificante. Se trata de una mezcla de polisacáridos que
se obtiene por extracción de algas marinas rojas de la familia Rhodophycae. Son lavadas,
trituradas y la pasta resultante se trata químicamente. También se califica como carragenina
refinada o carrageno refinado. Es utilizada principalmente como espesante, gelificante y
estabilizante, tanto en sistemas acuosos como en sistemas lácticos. (14)
Emulsificante. - Ayuda en la mezcla de dos sustancias que normalmente son poco miscibles
o difíciles de mezclar. Son moléculas con un extremo afín al agua (hidrofílico) y otro afín
al aceite (hidrofóbico) que pueden establecerse en torno a las capas límite entre los
componentes acuosos y aceitosos. Hacen posible que el agua y aceite se dispersen uno en el
otro, creando una emulsión estable, homogénea y fluida. (15)
Fécula. – Hidrato de carbono que, en forma de granos microscópicos y como sustancia de
reserva, se encuentra principalmente en las células de las semillas, tubérculos y raíces de
muchas plantas. Se utiliza principalmente como ligante, gelificante, humectate,
estabilizante, texturizante y espesante. (16)
Figura 6. Queso de soya
14
1.4.4.1 Diferentes tipos de estabilizantes y su función
Los estabilizantes que generalmente se utilizan para la realización del queso de soya son la
fécula de maíz, papa y tapioca. A continuación, se muestran las diferencias entre cada una.
(17)
Cuadro 3. Diferencias entre fécula de maíz, papa y tapioca
Féculas % Almidón %Humedad pH
Maíz 75 28 5.0-6.5
Papa 25 21 5.0-8.5
Tapioca - 10-14 6.0-7.5
También existen en el mercado féculas modificadas para determinados alimentos, ya que
proporcionan una mejora en la funcionalidad, consistencia y fiabilidad para resistir las
exigencias del moderno procesado alimentario, así como para satisfacer las demandas de
alimentos innovadores y de alta calidad por parte del cliente.
Debido a que la mayor parte de almidones no resisten el calentamiento prolongado
(esterilización de diversas conservas, platos cocidos con salsas, alimentos infantiles, etc.),
se genera un estallido de los gránulos, una solubilización e hidrólisis parcial de las
moléculas constitutivas y un descenso de la viscosidad.
Las féculas se someten a los siguientes procedimientos, dependiendo de lo que se esté
buscando para el producto final, se utiliza una sola de las técnicas o bien a una combinación
de varias:
Reticulado con fosfatos o adipatos. – Mejora la resistencia a altas temperaturas, bajo pH y
elevado cizallamiento. También modifica la textura que proporciona el almidón cocido.
Estabilización mediante eterificación o esterificación (modificación por acetato o
hidroxipropilo). – Reduce el comienzo del punto de gel del almidón, modifica las
propiedades de gel del almidón y mejora el tiempo de conservación, mejora la resistencia a
los ciclos de congelación/descongelación y a la sinéresis, además de mejorar la claridad del
gel de almidón.
15
Pregelatinización. -Se utiliza para producir un almidón que sea soluble en frío y que logre
espesar cuando se añade agua fría o templada, proporcionando una excelente textura a
alimentos procesados en frío o instantáneos.
Dextrinación o hidrólisis ácida. – Se utiliza para reducir la viscosidad del almidón. (18)
El almidón modificado desarrolla baja viscosidad durante el proceso, lo cual acorta el
tiempo de procesamiento, tiene capacidad emulsificante, estabilizante y proporciona una
textura muy parecida al queso comercial. La interacción entre la proteína y el almidón
cumple un papel importante en las características macroscópicas del queso como el flujo, la
estabilidad, la textura y la palatabilidad, así mismo la proteína forma una red en la
estructura del queso que junto con la grasa, confiere propiedades funcionales específicas.
(19)
También hay en el mercado estabilizantes que ayudan a obtener un producto de mejor
calidad, como puede ser el Agar – Agar, un hidrocoloide extraído de algas, entre sus
propiedades principales se destacan su alto poder gelificante, elevada fuerza de gel a bajas
concentraciones, baja viscosidad en solución, alta transparencia, gel termorreversible y
temperatura de fusión/gelificación bien definidas. Disuelto en agua caliente y enfriado se
vuelve gelatinoso. (20)
16
2. ANTEDECENTES
2.1 DESARROLLO DE UN QUESO ANÁLOGO ALTO EN PROTEÍNA Y BAJO EN
GRASA UTILIZANDO LACTOSUERO Y BEBIDA DE SOYA. Catota Arias Liseth
Renata. Escuela Agrícola Panamericana, Zamorano, Honduras. 2017
El queso análogo es la combinación de ingredientes lácteos con ingredientes de origen
vegetal en diferentes proporciones. Incorporar proteínas de origen vegetal es una alternativa
para igualar o mejorar el valor nutricional de un producto genuino. El objetivo del estudio
fue desarrollar un queso análogo alto en proteína y bajo en grasa a base de lactosuero y
bebida de soya. Se usó un diseño de Bloques Completos al Azar con arreglo factorial, con
dos niveles de bebida de soya (10 y 15%) y dos niveles de sal (1 y 2%) y se compararon
con un control (sin bebida de soya y sin sal), en medidas repetidas en el tiempo a 0 y 15
días, y tres repeticiones. Se calculó el porcentaje de proteína con el método directo de
Kjeldahl y grasa cruda con el método de Babcock. Además, se evaluó el índice de blancura,
actividad de agua, pH, textura y coliformes totales. Se analizó sensorialmente la aceptación
y preferencia con los dos mejores tratamientos seleccionados de acuerdo al objetivo del
estudio y el control. Se obtuvo una relación inversa entre porcentaje de proteína y grasa. En
el índice de blancura, pH y dureza no existió diferencias significativas a través del tiempo
para los tratamientos con bebida de soya y sal. El queso análogo desarrollado utilizando
lactosuero y bebida de soya, es fuente de proteína de alto valor biológico y libre de grasa.
Los panelistas tuvieron la misma aceptación para un queso ricotta tradicional y un queso
análogo.
17
2.2 EFECTO DE LA ADICIÓN DE DOS TIPOS DE ALMIDONES EN LAS
PROPIEDADES TEXTURALES DE QUESO ANÁLOGO. Jacqueline Agudelo Chaparro;
José Uriel Sepúlveda Valencia y Diego Alonso Restrepo Molina. Universidad Nacional de
Colombia, Medellín. 2014
Se estudió el efecto que tienen dos tipos de almidón modificado, maíz ceroso y papa, en las
propiedades texturales de un queso análogo con fibra prebiótica soluble. Se elaboraron
quesos semiblandos, con humedad de 48%, reemplazando el 10% de proteína por los
almidones modificados, dando lugar a tres tratamientos: Formulación control (FC),
formulación maíz (FMC) y formulación papa (FP). Se observó que la adición de los
almidones afecta significativamente (P<0.05) la dureza, la adhesividad, la gomosidad, la
elasticidad y la masticabilidad del producto. Se realizaron tres formulaciones distintas,
repitiendo cada una 8 veces y sometiéndolas a una TPA (análisis de perfil de textura),
posteriormente se realizó un análisis estadístico de estos resultados.
En la elaboración de queso análogo, la sustitución de proteína de leche por almidón
modificado de maíz ceroso y papa a un nivel del 10%, incide significativamente sobre las
características reológicas, reflejado principalmente en el incremento en la dureza,
adhesividad y gomosidad; mientras que para las características cohesividad y resistencia, su
efecto no fue significativo. Para las características elasticidad y masticabilidad, aunque se
ve una influencia, su efecto no es muy marcado. La sustitución en la formulación de quesos
análogos de 10% de proteína láctea por almidón de papa, produjo quesos más duros y más
adhesivos que los elaborados con almidón de maíz ceroso, mientras que éstos fueron más
gomosos que los primeros.
18
2.3 DISEÑO Y DESARROLLO DE UN ANÁLOGO DE QUESO PARA PIZZA A
PARTIR DE ALMIDONES MODIFICADOS. Paula Rodríguez Iglesias. Universidad de
Valladolid, Campus de Palencia, España. 2013
El objetivo principal de este trabajo fue el diseño y desarrollo de una fórmula de
fabricación de un análogo de queso a partir de almidones modificados, destinado a la
elaboración de pizzas caseras y precocinadas, que consiga reducir los costes de producción
conservando unas propiedades funcionales y fisicoquímicas aptas para su comercialización.
Para reducir los costes, este proyecto se centra en la sustitución de parte de la caseína cuajo
por una combinación de almidones modificados, por esta razón se realiza una serie de
pruebas previas con distintos almidones modificados y se seleccionan los que mejor
funcionan: E-1404 Almidón oxidado y E-1442 Fosfato de hidroxipropil dialmidón. Con el
fin de estudiar su comportamiento dentro del producto final, se elaboran cinco fórmulas de
fabricación con los siguientes ingredientes: agua, grasa vegetal, caseína cuajo, E-1404
Almidón oxidado y E-1442 Fosfato de hidroxipropil dialmidón, lactosuero dulce, E-331
Citrato, E-210 Ácido láctico, sal y E-160b Colorante. Las muestras resultantes son
analizadas y se describen sus parámetros fisicoquímicos, perfil de textura (TPA) y
propiedades funcionales. Finalmente se concluye que la utilización de estos dos almidones
tanto en un porcentaje de: 77% E-1442 y 23% E-1404, como de: 85% E-1442 y 15% E-
1404, permite la obtención de un producto que soporta el rallado, funde correctamente,
tiene elasticidad y una apariencia deseable, con una reducción de costes del 30,65%
respecto al producto en el que no se ha sustituido parte de la caseína.
19
3. JUSTIFICACIÓN
Debido al aumento poblacional en el mundo y a las exigencias de las personas con respecto
a la calidad de los alimentos, la industria alimenticia ha tenido que implementar nuevas
tecnologías, para ofrecer productos que satisfagan las exigencias del público en general.
Muchas veces el uso de ésta tecnología propicia efectos negativos para la salud y genera
explotación animal.
Los veganos se centran en estos principales problemas para adoptar la ideología de no
comer carne ni ninguno de sus derivados, por lo cual constantemente buscan productos
alimenticios que no sean dañinos para la salud ni genere de alguna forma el maltrato
animal.
El presente tema de investigación es de gran importancia, ya que el veganismo es una
ideología que en la actualidad está tomando fuerza, no solamente en México, si no en el
resto del mundo, con esto se ayuda a implementar una tecnología de elaboración de queso
mozzarella mediante el uso de leche de soya, la cual tiene una cantidad importante de
proteínas, necesarias para suplir en la medida de lo posible aquellas proteínas que se
obtienen comúnmente de la carne o sus derivados y que son necesarias para tener un
óptimo estado de salud.
La elaboración de un queso tipo mozzarella vegano no afecta de ninguna manera la
ideología que siguen de evitar la explotación y el maltrato animal, cumpliendo de este
modo con los requerimientos del veganismo para un alimento apto para su consumo.
20
4. OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GENERAL
- Elaborar y evaluar queso tipo mozzarella a partir de fuentes vegetales
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Elaborar y evaluar queso tipo mozzarella a partir de bebida de soya y bebida de almendra.
- Acondicionar los materiales para obtener, formulaciones con las características físicas
similares a las de un queso mozzarella comercial.
-Evaluar sabores, que mejoren el sabor de la bebida de soya.
-Realizar pruebas sensoriales para determinar la aceptabilidad del queso mozzarella.
-Realizar análisis físico y químicos del producto terminado.
21
5. MATERIALES Y MÉTODOS
5.1 MATERIALES
Materia prima
Bebida de soya
Bebida de almendra
Grasa vegetal
Almidón de maíz
Harina de maíz
Almidón modificado de dos proveedores
Material de laboratorio
Ácido cítrico grado alimentario
Agar – Agar
Sorbato de potasio
Pipetas, matraces vasos de precipitado y
probetas
Recipiente de acero inoxidable
Termómetros
5.2 MÉTODOS
% Humedad (NMX-F-083-1986)
Determinación pH (NMX-F-317-S-1978)
Proteínas (NOM-F-68-S-1980)
Evaluación sensorial (Pedrero)
Cristal (carragenina)
Equipo de la Planta Piloto
Báscula Wiggenhauser Llioning instrument Company LTD.
Cámara de refrigeración Aislopuertas
Estufa Riossa
Potenciómetro Hanna HI 8424
22
6. DESARROLLO EXPERIMENTAL
Figura 7. Elaboración de queso mozzarella
- Recepción de materia prima. Bebidas de soya, de almendra, grasa vegetal y harina de
maíz se adquirieron en centros comerciales de la Ciudad de México, los estabilizantes
evaluados (almidón modificado, Agar–Agar y carragenina) fueron donados por la Empresa
Flavor Taste.
Recepción de
materia prima
Pesado
Mezcla de materia
prima
Tratamiento térmico
Moldeado
Enfriamiento
Análisis físico y
químicos
Evaluación sensorial
Prueba hedónica
Acidificación
Adición de sabor Agitación constante
% de humedad Proteína por método
de kjeldahl
Grasa por método
de Soxhlet
23
- Pesado. La materia prima fue pesada en báscula digital.
- Acondicionamiento de materia prima. Se realizó un cambio en el pH de la bebida de
soya y de almendra mediante la adición de ácido cítrico de grado alimentario, reduciendo el
pH de 7 a 4.3 para precipitar las proteínas y lograr un producto final estable.
La grasa vegetal se funde previo a la mezcla de la materia prima, para una mejor
incorporación.
- Mezcla de materias primas y tratamiento térmico. El mezclado se realizó mientras se
lleva a cabo un tratamiento térmico a 85 °C, el recipiente de acero se coloca en la estufa
hasta alcanzar la temperatura indicada. Durante el calentamiento, se mantiene en agitación
constante. Una vez alcanzado los 85°C, se mantiene la mezcla a dicha temperatura durante
5 minutos.
- Moldeado. Se vacía el queso en un recipiente que pueda resistir altas temperaturas. Es
importante vaciar rápidamente la mezcla, ya que una vez que comienza a enfriarse, se
solidifica y adhiere en el recipiente empleado.
- Enfriamiento. El queso se deja enfriar a temperatura ambiente durante 30 minutos y
posteriormente se lleva a la cámara de refrigeración durante dos días.
- Evaluación sensorial. Se realizó una prueba de nivel de agrado en el restaurante vegano
Don Andrés Vegan Food, en la cual se les dio a probar dos muestras de queso fundido y
calificar, de acuerdo a una escala del 1 al 5, los parámetros del sabor, color, sabor y textura.
- Análisis físico y químicos. Se hizo una determinación de proteínas por el método de
micro Kjeldahl, así como una determinación del contenido de grasa por el método de
Soxhlet y la determinación del porcentaje de humedad.
24
7 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
7.1 Formulación de queso mozzarella
Se evaluaron diferentes formulaciones a partir de bebida vegetal y se utilizaron diferentes
estabilizantes para lograr la consistencia que más se asemeje a un queso mozzarella
comercial.
En el siguiente cuadro, se muestran las formulaciones que se evaluaron, con la finalidad de
llegar al objetivo deseado.
Cuadro 4. Formulaciones para la elaboración de queso mozzarella.
Bebida
de
almendra
Bebida
de soya
Almidón
de maíz
Almidón
modificado
Harina
de maíz
Agar-
Agar
Cristal
(carragenina)
Alginato Grasa
vegetal
Ácido
cítrico
F-1 460 g X X 20 g X 0.4 g X X X X
F-2 X 460 g X 20 g X 0.4 g X X X X
F-3 X 460 g X 40 g X 0.6 g X X X X
F-4 X 425 g X 75 g X 0.6 g X X X X
F-5 X 324 g X 125 g X 0.6 g X X 50 g X
F-6 X 324 g X 125 g X 0.6 g X X 50 g 2.71 g
F-7 X 324 g 125 g X X X 0.6 g 0.3 g 50 g 2.71 g
F-8 X 324 g X X 125 g X 0.6 g 0.3 g 50 g 2.71 g
F-9 X 324 g X 125 g X X 0.6 g 0.3 g 50 g 2.71 g
En las formulaciones de la 1 a la 6 se utilizaron los mismos estabilizantes, pero a diferentes
concentraciones, con el objetivo de observar el efecto producido sobre la bebida
correspondiente. La grasa vegetal y el ácido cítrico son elementos imprescindibles en la
elaboración de muchos quesos, ya que confiere sabores y propiedades físicas características
del queso comercial, por lo cual, en las formulaciones 7, 8 y 9 se siguen utilizando en las
mismas cantidades. En estas 3 últimas formulaciones solo se modificó el estabilizante. (21)
25
Formulación 1
Ya que el almidón modificado tiene una cantidad muy baja de proteínas (0.4 gramos/100
ml) y grasa (1.1g/100ml) con las cuales interactuar, no se formó el cuajo deseado, aunque la
bebida de almendra se espesó un poco debido al efecto del agar – agar, el resultado no fue
el apto para trabajar con ella. De esta formulación determinamos que la bebida de almendra
no es la adecuada para continuar con el trabajo. (22)
Figura 8. Bebida de almendra con estabilizantes
Formulación 2
Se utilizó la misma cantidad de agar – agar y almidón modificado, se sometió al mismo
procedimiento que la formulación 1, en este caso se utilizó bebida de soya.
El contenido de proteínas de la bebida de soya es de 3.1g/100ml, muy cercano a la cantidad
de proteínas que contiene la leche entera de vaca que es de 3.4/100ml, por lo cual, la
formación de un cuajo por el efecto del almidón modificado fue mucho mayor en la bebida
de soya, comparado con la bebida de almendra. Aunque el contenido de grasa es similar
entre la bebida de soya y de almendra, de 1.7g y 1.1g/100ml respectivamente, ambos muy
bajos en comparación con la leche, esto no impide la formación del cuajo, ya que con el uso
de almidón modificado se buscó compensar la consistencia y textura que confiere la grasa
animal. Con esta formulación se determinó que la bebida de soya es con la cual se va a
trabajar. (22)
26
Figura 9. Bebida de soya con estabilizantes
Formulaciónes 3 y 4
En estas formulaciones se propuso aumentar la cantidad de almidón modificado, para poder
formar una mezcla más estable y con mayor consistencia y viscosidad, aunque no se obtuvo
el resultado deseado, ya que no se están considerando factores como la grasa vegetal ni la
acidificación de la bebida, necesarios para una correcta formación del queso.
Formulación 5
Se redujo la cantidad de bebida y se aumentó el almidón modificado y el agar – agar, esto
en base a una formulación de un queso mozzarella comercial europeo. Se añadió grasa
vegetal, para que la red formada por las proteínas de la soya englobe los glóbulos de grasa.
Aunque se consiguió una textura viscosa, no se obtenía la firmeza deseada, por lo cual, se
procedió a acidificar la bebida.
27
Figura 10. Bebida de soya, sin acidificar, basada en queso europeo
Formulación 6
En esta propuesta, se acidificó la bebida con ácido cítrico grado alimentario, se alcanzó un
pH de 4.3, esto basado en la formulación del queso mozzarella europeo.
La disminución del pH por la adición de un ácido afecta la solubilidad de las proteínas.
Al someterse a condiciones ácidas, se forman coágulos, los cuales se pueden ver fácilmente
en el proceso.
El producto final presento una consistencia estable, suave y de baja humedad, no es viscoso
y se puede manejar fácilmente. La apariencia y consistencia es parecida a la de un queso
mozzarella comercial, aunque se tuvo el inconveniente de que, al momento de fundir, se
obtiene una masa chiclosa, no funde y no se asemeja a lo que se desea obtener, por lo cual,
se propone evaluar otra formulación con un almidón distinto. (23)
28
Figura 11. Queso mozzarella con la consistencia deseada.
Formulación 7
Partiendo de la formulación 6, donde encontramos que el único problema a resolver era que
el queso lograra fundir, se decidió utilizar otros estabilizantes. La carragenina y el alginato
se utilizaron en la misma proporción para las 3 siguientes formulaciones. En esta propuesta
se sustituyó el almidón modificado por almidón de maíz sin ningún tipo de modificación,
con el objetivo de comparar el resultado final con la formulación 6 y de esta manera poder
utilizar un estabilizante de fácil adquisición. El queso obtenido no tenía una consistencia
estable, además de que no es manejable y no se amoldó al recipiente donde se colocó. Esto
se debe a que el almidón de maíz sin modificar no soportó el tratamiento térmico a 85 °C,
propiciando de este modo que no haya una correcta interacción entre las proteínas de la
bebida de soya y el almidón. Se descartó la posibilidad de continuar con la elaboración del
queso con un almidón sin modificar.
29
Figura 12.- Queso mozzarella elaborado con almidón de maíz.
Formulación 8
Se utilizó harina de maíz como sustituto del almidón modificado de la formulación 6.
El producto obtenido tuvo una consistencia estable pero no con la dureza necesaria para un
queso mozzarella. Aún después de enfriarse, el queso podía amoldarse, asemejando todas
sus características físicas a la masa, por lo cual, se descartó el uso de harina de maíz para la
elaboración de queso.
Figura 13.- Queso mozzarella elaborado con harina de maíz.
30
Formulación 9
En esta formulación se usó un almidón modificado distinto utilizado en la empresa Flavor
taste.
El producto final tuvo las mismas características físicas que el queso de la formulación 6,
una consistencia estable, suave. Su apariencia fue similar a la de un queso mozzarella
comercial, logrando con esta formulación los objetivos deseados, aunque al ser consumido,
éste se quedaba pegado en los dientes y en el paladar. Este efecto de debe a la aglomeración
del almidón, ya que a pesar de existir una acción mecánica para mezclar de manera
homogénea todos los ingredientes, una vez finalizado el producto, quedan pequeños
grumos en el queso. Son estos grumos los que provocan una sensación pegajosa al
momento de consumir el queso fundido.
Figura 14.- Queso mozzarella vegano fundido
Formulación 10
El producto final, al ser fundido y consumido, se quedó pegado al paladar y a los dientes,
por lo cual, con el primer proveedor se utilizó un anti apelmazante. Uno de los principales
efectos que se deben evitar en productos en polvo o granulados es su tendencia a juntarse.
Las sustancias que tienen tendencia a ser higroscópicas (capacidad de absorber humedad),
son las que tienden a unirse debido a diversos factores, como pueden ser las fuerzas
31
intermoleculares o la humedad. Se realizaron cuatro formulaciones (5, 10, 15 y 20%) para
ver el comportamiento del apelmazante sobre el queso una vez fundido. Hasta el 20% se
notó una ligera mejoría, sin embargo, aún no se lograba solucionar su consistencia
pegajosa. (24)
Formulación 11
Se usó fosfato sódico de aluminio recomendado por un segundo proveedor para resolver
éste problema, el cual se utiliza en la industria de lácteos para aumentar la untabilidad del
queso y para ayudar en el desarrollo del fundido. Previene y disminuye la separación de la
grasa del queso, especialmente cuando se realiza la fundición, además de mejorar la
separación en el rebanado del queso.
Se evaluaron 2 formulaciones de 10 y 20% para apreciar el comportamiento sobre el
producto final. Al utilizarse 10% no se percibe una diferencia notoria.
Con un 20% de fosfato sódico de aluminio, la consistencia pegajosa se corrige
considerablemente, aunque no queda resuelto por completo el hecho de que se pega al
paladar.
En base a estos resultados, se decide contactar con un tercer proveedor y utilizar un
almidón modificado distinto que resuelva el problema anteriormente mencionado. (25)
Formulación 12
Cuadro 5. Sustitución de almidón y estabilizantes para mejorar el alimento tipo queso.
Materiales Gramos Porcentaje
Almidón modificado 47.57 20
Grasa Vegetal 47.57 20
Sal 2.37 1
Citrato trisódico 0.12 0.05
Sorbato de potasio 0.28 0.10
Bebida de soya 140 58.85
La formulación utilizada en el cuadro 5 fue recomendada por un tercer distribuidor para
poder dar solución a la consistencia pegajosa del queso al momento de fundirse.
Se sustituyeron el cristal gel y el alginato por sorbato de potasio y citrato trisódico.
32
La función del sorbato es retardar el crecimiento de microorganismos y la función del
citrato es generar un pH óptimo para formar el cuajo en la bebida de soya.
El almidón modificado que se utilizó en las formulas anteriores se sustituye por el almidón
de maíz modificado hecho a base de hidrocoloides,
Se realiza el mismo proceso de elaboración que en las formulaciones anteriores.
En el producto final se obtiene una consistencia firme que permite un buen rayado y corte,
no se obtiene un buen hilado debido a que es una formulación sin caseína, fosfoproteína
presente en la leche.
Para el sabor se utilizó el mismo porcentaje de condimentos que en las formulaciones
anteriores.
La consistencia al fundirse es mejor en comparación con la consistencia brindada por los
dos almidones utilizados, ya que la viscosidad en éste último queso fundido se redujo de
manera considerable y se redujo casi en su totalidad lo pegajoso del queso, quedando así un
producto listo para la evaluación sensorial y las pruebas fisicoquímicas.
7.2 Evaluación de condimentos para en la formulación seleccionada
Una vez elaborado el queso y solucionado la consistencia pegajosa, se realizaron cinco
formulaciones con 0.5, 0.75, 1, 1.25 y 1.5% de condimentos para determinar cuál de éstas
cantidades lograba enmascarar el sabor de la soya.
En las formulaciones con 0.5 y 0.75% de condimentos, el sabor de la soya se lograba
percibir, pero a partir de 1% éste ya era imperceptible, por lo cual se decide manejar el
porcentaje de 1% para la evaluación sensorial en un restaurante vegano, eliminando las
formulaciones con 1.25% y 1.5% debido a su sabor tan fuerte.
33
7.3 Determinación de proteínas por el método de Kjeldahl
Este método se basa en la descomposición de los compuestos de nitrógeno orgánico por
ebullición en ácido sulfúrico.
El hidrógeno y carbón de la materia orgánica se oxidan hasta agua y dióxido de carbono.
Por otra parte, en forma simultánea, el ácido sulfúrico se transforma en dióxido de azufre,
el cual reduce el material nitrogenado en amoniaco. Este amoniaco se libera después por la
adición de hidróxido de sodio y se destila recibiéndose en una solución al 4% de ácido
bórico. Posteriormente, el nitrógeno amoniacal se titula con una solución valorada de ácido,
cuya normalidad dependerá de la cantidad de nitrógeno que contenga la muestra.
El sulfato de cobre y sulfato de potasio se utilizan como catalizadores. (26)
Figura 15. Digestor de Kjeldahl
34
Figura 16. Destilador de Kjeldah Figura 17. Micro titulador
Para este proceso se utilizaron ocho muestras de queso vegano de 0.1 gramos cada una.
Cuadro 6. Resultados obtenidos en la titulación.
Para calcular el porcentaje de proteínas en cada muestra, se utiliza la siguiente fórmula:
( )( )( )( )
Queso (gramos) Ácido clorhídrico 0.1 N
(mililitros)
0.101 0.27
0.100 0.23
0.102 0.25
0.103 0.22
0.105 0.26
0.103 0.27
0.104 0.24
0.105 0.27
35
Dónde:
V = Volumen en mililitros
N = Normalidad del ácido clorhídrico
0.0014 = Peso molecular del nitrógeno
P = Peso de la muestra en gramos
F = Factor proteico de soya (5.71)
Siendo así:
Muestra 1:
( )( )( )( )
Muestra 2:
( )( )( )( )
Muestra 3:
( )( )( )( )
Muestra 4:
( )( )( )( )
Muestra 5:
( )( )( )( )
Muestra 6:
( )( )( )( )
Muestra 7:
( )( )( )( )
36
Muestra 8:
( )( )( )( )
La bebida de soya contiene un 3% de proteínas y la principal materia prima que las aporta,
ya que el almidón modificado solo contiene 0.3% de proteína. De las ocho muestras a las
que se les realizó la determinación de proteína, tres requirieron la misma cantidad de ácido
clorhídrico (0.27 ml), obteniendo alrededor del 2% de proteína en el queso vegano. La
razón principal por la cual la cantidad de proteína disminuye de aproximadamente 3.3% a
2%, se debe a que la bebida de soya se somete a un proceso térmico.
Cuando la temperatura es elevada, aumenta la energía cinética de las moléculas con lo que
se desorganiza la envoltura acuosa de las proteínas, ocasionando la disociación del
polímero. Dependiendo el tipo de proteína que contenga cada alimento, será la
temperatura necesaria para poder disociarla. A manera general, a partir de los 60°C las
proteínas comienzan a desnaturalizarse. El 1% de proteínas que se pierden en el
calentamiento pertenecen a aquellas que no logran resistir un tratamiento térmico de 85°C,
temperatura necesaria para una correcta formación del queso mozzarella. (27)
7.4 Extracción de grasa por el método de Soxhlet
En este proceso la muestra sólida (queso vegano) se coloca en un cartucho de material
poroso que se sitúa en la cámara del extractor Soxhlet. Se calienta el disolvente extractante
(hexano) situado en el matraz, se condensan sus vapores que caen, gota a gota, sobre el
cartucho que contiene la muestra, extrayendo los compuestos solubles. Cuando el nivel del
disolvente condensado en la cámara alcanza la parte superior del sifón lateral, el disolvente,
con los solutos disueltos, asciende por el sifón y retorna al matraz de ebullición. Este
proceso se repite hasta que se completa la extracción de los solutos de la muestra y se
concentran en el disolvente. (28)
37
Figura 18. Extractor Soxhlet
Se elaboraron 4 cartuchos de extracción con papel filtro y se pesaron en una balanza
analítica. De igual modo se pesaron 4 muestras de queso vegano, de 3 gramos
aproximadamente cada una y éstas se colocaron en los cartuchos.
Tras haber colocado la muestra en los cartuchos, estos se colocan en la pieza media del
dispositivo de extracción de Soxhlet.
Se realizó el lavado de las muestras durante 4 horas, posteriormente se dejó enfriar la
cámara de Soxhlet y los cartuchos se colocaron en un vaso de precipitados, el cual se
introdujo a una cámara de secado a 120 °C durante un día.
La temperatura no influyó de ninguna manera en la textura del queso, ya que, la grasa es el
componente que permite que un queso (en cualquiera de sus presentaciones) pueda fundir,
pero ésta fue extraída en la cámara de Soxhlet.
Una vez que pasaron las 24 horas, se pesaron los cartuchos con el queso en la balanza
analítica, obteniendo los siguientes resultados.
38
Cuadro 7. Determinación de la grasa contenida en el queso en base a su peso en gramos.
Cartucho Queso Cartucho y
queso
Cartucho y queso
posterior al secado
Queso sin
grasa
Grasa
extraída
2.257 2.979 5.236 3.726 1.469 1.510
1.970 2.889 4.860 3.324 1.354 1.535
1.846 2.921 4.768 3.326 1.480 1.441
2.053 2.955 5.008 3.455 1.402 1.552
Para calcular el porcentaje de grasa del queso se utiliza la siguiente formula:
Donde:
P.i = Peso del queso antes del lavado
P.f = Peso del queso después del lavado
Siendo así:
Muestra 1:
Muestra 2:
Muestra 3:
Muestra 4:
39
Los resultados oscilan alrededor del 50%, esto es muy importante debido a que la grasa es
uno de los principales elementos por los cuales el queso, de manera general, se funde,
además de ser un potenciador de sabor.
La razón por la cual se obtiene un 50% de grasa en el producto final, a pesar de haber
utilizado solo un 20% en la formulación inicial y tomando en cuenta el 2% que aporta la
bebida de soya, es debido al proceso térmico al cual se somete la mezcla de la materia
prima, entre la que se encuentra la bebida de soya, que es termolábil. Se tiene que llevar la
mezcla hasta una temperatura de 85°C y mantenerse así durante 5 minutos. Durante el
tiempo en que se llega y mantiene ésta temperatura, la mezcla está en constante ebullición,
de éste modo el agua que contiene la bebida de soya se evapora y los liposolubles se
concentran.
Al no contener grasa animal, tenemos que aportar una cantidad suficiente de grasa vegetal
tanto para lograr potenciar el sabor que los condimentos nos brindan, así como para poder
obtener una elasticidad al momento de fundir que sea aceptada por el consumidor, aunque
la mezcla del almidón (que contiene hidrocoloides) nos aporta principalmente esa
característica.
7.5 Evaluación sensorial
Se realizó una evaluación sensorial a dos quesos análogos a partir de dos condimentos
distintos, mediante una prueba de nivel de agrado, midiendo la aceptación del producto con
una escala hedónica estructurada. Las muestras se codificaron con las claves 6PL y FMD.
El condimento con el código 6PL contiene sal yodada, especias, chiles, limón en polvo y
dióxido de silicio.
El condimento con el código FMD contiene ajo deshidratado, especias, cebolla
deshidratada, cascara de naranja, extracto de paprika y pimiento rojo.
La prueba se llevó acabo en el restaurante vegano Don Andrés Vegan Food, en la cual se
calificaron cuatro parámetros distintos (olor, color, sabor y textura) con calificaciones del 1
al 5, siendo 1 la calificación mayor y 5 la más baja.
40
A continuación, se muestra el formato utilizado en la prueba, la cual realizaron 35 jueces no
entrenados. El queso se brindó exactamente de la misma manera a todos los jueces, una
pequeña porción fundida en una cuchara desechable.
Nombre: _____________________________________________ Fecha: ______________
INSTRUCCIONES: Frente a usted se presentan dos muestras de queso mozzarella análogo.
Observe y pruebe cada una de ellas, indicando el grado de aceptación o rechazo de cada
atributo, de acuerdo al puntaje indicado en el siguiente cuadro y escribiendo el número
correspondiente en la línea del código de la muestra.
Puntaje Categoría
1 Me gusta mucho
2 Me gusta
3 No me gusta ni me disgusta
4 Me disgusta
5 Me disgusta mucho
Código Olor Color Sabor Textura
6PL
FMD
Figura 19. Formato para evaluación sensorial.
En los siguientes cuadros se muestran las calificaciones obtenidas para ambos quesos
análogos en cada uno de sus atributos.
41
Cuadro 8. Resultado obtenido en la
evaluación de color.
No. 6PL FMD
1 2 2
2 2 2
3 1 3
4 1 3
5 4 2
6 1 3
7 2 2
8 2 1
9 1 1
10 2 2
11 2 2
12 2 2
13 1 3
14 3 1
15 1 2
16 1 1
17 2 1
18 2 1
19 1 2
20 2 1
21 1 2
22 2 2
23 2 2
24 1 2
25 1 2
26 1 2
27 1 2
28 1 2
29 1 2
30 1 3
31 3 2
32 2 2
33 1 2
34 1 2
35 2 2
Cuadro 9. Resultado obtenido en la
evaluación de sabor.
No. 6PL FMD
1 1 3
2 2 1
3 1 3
4 2 2
5 3 1
6 2 4
7 2 2
8 2 1
9 2 1
10 2 2
11 1 1
12 2 2
13 1 2
14 2 3
15 2 3
16 2 1
17 4 1
18 1 1
19 2 3
20 3 2
21 1 2
22 2 1
23 1 2
24 2 3
25 2 3
26 1 2
27 2 2
28 3 2
29 2 2
30 2 1
31 2 2
32 3 3
33 1 1
34 2 2
35 2 1
42
Cuadro 10. Resultado obtenido en la
evaluación de olor
No. 6PL FMD
1 1 3
2 2 2
3 2 2
4 3 3
5 3 1
6 1 3
7 2 1
8 2 1
9 2 1
10 2 1
11 3 2
12 2 2
13 1 2
14 3 2
15 2 1
16 2 2
17 3 1
18 1 1
19 3 2
20 3 1
21 1 2
22 2 2
23 3 3
24 3 2
25 2 2
26 2 3
27 2 2
28 1 2
29 2 3
30 3 1
31 2 2
32 3 2
33 4 2
34 3 2
35 3 2
Cuadro 11. Resultado obtenido en la
evaluación de textura.
No. 6PL FMD
1 2 3
2 2 1
3 1 2
4 2 2
5 1 2
6 2 3
7 1 2
8 1 1
9 1 1
10 2 2
11 1 1
12 1 3
13 1 1
14 1 1
15 1 2
16 2 1
17 1 1
18 2 2
19 3 2
20 2 1
21 1 2
22 2 2
23 1 2
24 2 2
25 2 2
26 2 2
27 2 2
28 1 2
29 2 2
30 2 2
31 1 1
32 1 2
33 2 2
34 2 2
35 4 2
43
7.6 Análisis estadístico
Para evaluar el análisis estadístico se utilizó el programa Minitab 17, el cual nos indica
parámetros tales como la media y la desviación estándar, con lo cual podemos comparar
mediante el método de Fisher (con un intervalo de confianza del 95%) los resultados del
análisis sensorial y determinar si existe diferencia significativa entre los distintos atributos
del queso mediante el uso de gráficas que el mismo programa brinda.
Cuadro 12. Resultados obtenidos del programa Minitab 17 para la muestra 6PL
Parámetros Muestras Media Desviación
estándar
Color 35 1.60 0.74
Olor 35 2.26 0.78
Sabor 35 1.91 0.70
Textura 35 1.63 0.69
Cuadro 13. Resultados obtenidos del programa Minitab 17 para la muestra FMD
Parámetros Muestras Media Desviación
estándar
Color 35 1.94 0.59
Olor 35 1.88 0.67
Sabor 35 1.94 0.84
Textura 35 1.80 0.58
44
Figura 20. Comparación entre la media del color para la muestra 6PL y FMD.
Figura 21. Comparación entre la media del olor para la muestra 6PL y FMD.
45
Figura 22. Comparación entre la media del sabor para la muestra 6PL y FMD.
Figura 23. Comparación entre la media de la textura para la muestra 6PL y FMD.
46
Cada una de las gráficas que dio el programa nos muestra si existe diferencia significativa
de los parámetros evaluados en el queso para la muestra 6PL y FMD. Se realizó una gráfica
por cada atributo, con un intervalo del 95% de confianza. Si el intervalo de valores
determinado por la línea horizontal azul no tiene contacto con el valor cero, determinado
por la línea vertical negra, significa que el valor de la media que se está comparando son
significativamente diferentes. En caso contrario, en el cual las dos líneas si estén en
contacto, concluiremos que no existe una diferencia significativa.
Para el caso de la figura 20 donde se comparan las medias del color, se observa que las
líneas no entran en contacto, esto significa que existe una diferencia significativa del color
entre las muestras 6PL y FMD, siendo la primera la que tuvo una mayor preferencia para
las personas evaluadas, puesto que su media (1.6) tiene un valor más bajo que la media de
la segunda (1.942) y ya que en ésta escala el nivel de agrado va del 1 al 5, siendo 1 el valor
más alto positivo que se le puede asignar a los atributos, en donde se obtiene que la 6PL
agrado más que la FMD
De manera similar respecto al análisis que se realizó en la muestra anterior, para la figura
21 que comparan las medias del olor, se observa que las líneas no entran en contacto,
indicando que existe una diferencia significativa, siendo la muestra FMD la que más
agradó, ya que tiene una media de 1.88, más baja que la media de la muestra 6PL con un
valor de 2.25.
En el caso de la figura 22 donde se comparan las medias del sabor, ambas líneas entran en
contacto, lo que indica que no existe una diferencia estadísticamente significativa y que el
sabor de ambas muestras es aceptado en la misma medida a pesar de utilizar condimentos
diferentes. Cualquiera de los condimentos que se utilicen van a ser aceptados por el público
en éste parámetro, ya que para color y olor si hay una diferencia.
Para la figura 23 con la diferencia de medias de la textura, tampoco existe una diferencia
significativa, éste es el resultado esperado ya que no se hizo ningún tipo de modificación a
47
éste atributo, en ambas muestras se utilizó el mismo tipo de almidón y el queso se brindó a
los jueces en la misma presentación, una pequeña porción fundida.
48
8. CONCLUSIONES
- Se elaboró un alimento tipo queso mozzarella a partir de bebida de soya, descartando el
uso de la bebida de almendra.
- Los almidones recomendados por el primer proveedor se descartaron debido a que el
producto final se pegaba al paladar, aún con el uso de distintos estabilizantes.
- El almidón modificado de maíz hecho a base de hidrocoloides nos brindó un producto
final estable, capaz de fundir y que no se pegó en el paladar del consumidor.
- Se propone la utilización de condimentos en un 1% para enmascarar el sabor de la soya.
- La mezcla de condimentos codificado con el código 6PL obtuvo mayor aceptación en el
parámetro del color y los condimentos codificados con el código FMD obtuvieron mayor
aceptación en el olor.
- No hay una diferencia estadísticamente significativa entre los condimentos utilizados para
los atributos del sabor y la textura
- El contenido de proteínas del alimento tipo queso fue de 2% y el contenido de grasa es de
50%
49
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