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El Rendimiento de la Fabricación de Quesos: Métodos Para Evaluación y Comparación

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Múcio M. Furtado

Danisco Brasil Ltda

El control técnico de los factores ligados al rendimiento y reducción de pérdidas, contribuye para garantizar el exito del producto en el mercado

Introducción

Dos importantes parámetros influyen decisivamente en la viabilidad económica de una fabricación de quesos: el rendimiento (o sea, la cantidad máxima de quesos que se pueden fabricar con un volumen determinado de leche) y la reducción de pérdidas (o sea, la obtención de productos de calidad con buena durabilidad). Ambos parámetros están ligados a una serie de factores, incluyendo la calidad de la leche y de los ingredientes utilizados, que pueden y deben ser controlados técnicamente con el intuito de tornar el producto resultante cada vez más expresivo y competitivo en el mercado. La reducción de pérdidas en una fábrica de quesos no solo envuelve aspectos de control de cualidad de la materia prima y de procesos, sino también aquellos referentes al esquema de almacenaje, distribución y comercialización del producto, sin mencionar las estrategias de marketing para divulgación comercial. Obviamente, no es una tarea simple o de fácil ejecución.

Ya el rendimiento de la fabricación puede ser controlado con más facilidad, desde que algunos parámetros básicos sean conocidos. Una vez que estos parámetros estén sobre un control adecuado, permitiendo la maximización del rendimiento del proceso, resta al técnico o al quesero responsable expresar de manera correcta los índices que permitan avaliar el rendimiento. En la práctica se observa que la expresión del rendimiento casi siempre es hecha de manera empírica e inexacta y no retrata, por lo tanto, la situación real ocurrida en la fabricación del queso. En este artículo, además de una breve mención de los factores que influyen directa o indirectamente sobre el rendimiento, son discutidos los métodos utilizados para expresarlos y se proponen fórmulas matemáticas que permiten comparar de manera clara y compatible, rendimientos de diferentes fabricaciones de un tipo de queso, aunque la composición de los quesos resultantes (teor de humedad) no sea la misma.

Factores que afectan el rendimiento: breve revisión

Los principales factores que afectan el rendimiento de la fabricación de quesos pueden ser divididos en dos grupos:

  1. Factores Directos

A- Composición de la leche: obviamente, la composición de la leche, especialmente su teor de proteínas y grasa, tienen un papel fundamental en la definición del rendimiento. En relación a las proteínas, es considerada sobretodo la caseína, que es la fracción coagulable por el cuajo y que al formar una red (paracaseinato de calcio) «aprisiona», en diferentes proporciones, los demás elementos de la leche como la grasa, lactosa, sales minerales, etc. Si se aumenta el teor de caseína en la leche el rendimiento de la fabricación es visiblemente aumentado por el propio peso de la proteína, la cual es retenida en mayor cantidad y también por el hecho de la caseína aumentar considerablemente la retención de agua en el queso. Por otro lado, un aumento en el teor de materia grasa provoca el mismo aumento positivo en el rendimiento, solamente que en este caso la mayor retención de agua en el queso es debida a la menor sinéresis durante la elaboración en el tanque. Es muy importante que la estandarización de la leche para la fabricación de quesos sea hecha en base a la relación caseína/materia grasa, la cual, si se mantiene fija, permite la obtención de quesos uniformes fisico-químicamente. Vale todavía recordar que la composición de la leche, y consecuentemente el rendimiento, sufre influencia de diversos factores como raza del animal, alimentación, período de lactación, etc.

B- Composición del queso: la influencia más expresiva es el teor de humedad del queso. Naturalmente, cuanto mayor el teor de agua de un queso, mejor será el rendimiento de aquella respectiva fabricación. Entretanto, el aumento del teor de humedad es limitado por las alteraciones paralelas que pueden ocurrir en el queso, como una aceleración del proceso de maduración (hidrólisis más intensa) que en quesos frescos, como el Blanco y similares, representa un decrécimo de vida útil o en quesos como Mussarela, Gouda y similares, provoca alteraciones de consistencia que dificultan el tajado, entre otros problemas. Se busca siempre mantener un teor de humedad compatible con las características funcionales y sensoriales deseadas en un determinado queso; el mejor abordaje es la estandarización de la Humedad en el Extracto Seco sin Grasa del Queso, un parámetro cada vez más usado por modernas fábricas queseras. Obviamente, cuanto mayor sea el teor de proteínas o de grasa de un queso, más positivo será el efecto en el rendimiento. Así se comprende porque el «punto» de la fabricación, junto con el corte de la cuajada y el proceso de acidificación en el tanque y en la prensa, son factores fundamentales en la definición del rendimiento pues regulan el teor final de la humedad del queso.

C- Perdidas en el corte: sin duda, es imposible cortar una cuajada sin que hayan pérdidas parciales de componentes de la leche en el suero. No entanto, estas pérdidas pueden ser minimizadas através de una coagulación bien controlada de la leche y de un corte cuidadoso de la cuajada. La rapidez del corte y el tamaño de los granos, bien como la intensidad de la agitación hecha inmediatamente después del corte, tienen grande influencia en las pérdidas de grasa y proteínas en el suero. Por otro lado, el proceso de coagulación es afectado por otros factores, como la temperatura de pasteurización de la leche, su teor de calcio y de proteínas, la acidez y el pH, la temperatura de adición del cuajo, etc. Por ejemplo, se considera normal, en el Brasil, que cerca del 10 al 15% de la grasa de la leche se pierdan en el suero en el momento del corte. Este porcentaje podrá variar en función del teor de caseína de la leche.

  1. Factores Indirectos

A- Almacenaje a frío de la leche: el almacenaje prolongado de la leche cruda a bajas temperaturas provoca cambios fisico-químicos en la leche, como la disociación parcial de la caseína micelar (fracción b) que pasa para la fase soluble aumentando las pérdidas de nitrógeno, materia grasa y finos de cuajada, y consecuentemente, reduciendo el rendimiento de la fabricación. En resumen, si se trabaja con la leche «del día» hay más chances de mejorar el rendimiento. Este es un factor cada vez más importante dada la tendencia creciente de utilización de leche fría almacenada.

 B- Contage de psicrótrofos: los psicrótrofos son microorganismos, como los del género Pseudomonas o Achromobacter (P.fluorescens, por ejemplo), que pueden desarrollarse rápidamente en la leche inclusive a bajas temperaturas de almacenamiento (7o C o menos). Son productores de lipasas y proteasas altamente termoresistentes que soportan la pasteurización y hasta la esterilización de la leche. Estas proteasas pueden degradar lentamente la caseína aumentando la pérdida de nitrógeno y finos de la cuajada en el corte. Se considera, por ejemplo, que contages de psicrófilos superiores a 1×106 ufc/ml pueden comprometer no solamente el rendimiento de la fabricación sino también el sabor del queso, especialmente si este es de maduración prolongada como el Parmesano, por medio de la acción de las lipasas que degradan triglicéridos provocando la rancidez del queso. La buena higiene en la obtención de la leche puede reducir drásticamente este tipo de contaminación.

C- Contage de células somáticas ( CCS ): la mamitis es una infección microbiana que ataca la ubre de matrices lecheras, deteriorando el tejido celular y promoviendo la secreción sanguínea de glóbulos blancos (leucocitos), los cuales son parcialmente transferidos para la leche aumentando así el CCS. Si este contage ultrapasa 2×106 células/ml, los enzimas proteolíticos producidos alcanzan una concentración suficiente para degradar la caseína al punto de disminuir el rendimiento de la fabricación. Además, las células somáticas contienen fuertes componentes antimicrobianos que pueden ser liberados en la leche e inhibir la actividad de las células lácticas.

D- Actividad de la plasmina: la plasmina es la proteasa natural de la leche; la mayor parte de este enzima se encuentra en la leche en la forma de su precursor, plasminogenio, que no tiene actividad proteolítica. Células somáticas, especialmente en contages elevadas, producen un activador del plasminogenio que puede convertirlo en plasmina activa estando todavía en la glándula mamaria. Como la temperatura ideal para la actuación de la plasmina es próxima a la temperatura corporal de la vaca, la mayor parte del daño provocado por su actividad proteolítica en la caseína ocurre en la ubre. Se la leche es resfriada rápidamente después de la ordeña los efectos negativos en el rendimiento son considerablemente reducidos. La mamitis acaba teniendo por lo tanto otra influencia negativa en el rendimiento: la activación del plasminogenio por medio del alto contege de células somáticas.

E- Tipo de cuajo usado: todos los cuajos usados son caracterizados por la presencia de una o más proteasas que atacan la fracción K de la caseína, provocando la coagulación de la leche. Algunas de estas proteasas son más proteolíticas o menos específicas en su actuación que otras. Aquellas más proteolíticas, como la pepsina suína o las proteasas ácidas de origen fúngica (llamadas de «coagulantes microbianos») además de romper la ligación específica 105 – 106 de la caseína K, continúan degradando rápidamente el resto de la cadena de aminoácidos durante la coagulación de la leche y pueden provocar mayor pérdida de nitrógeno, grasa y finos durante el corte de la cuajada. La enzima que alía la mejor actuación coagulante con la más alta especificidad y que por tanto permite el mejor aprovechamiento de los elementos de la leche en la cuajada proporcionando así mayor rendimiento, es la quimosina (presente en los cuajos obtenidos por fermentación, genéricamente conocidos por «genéticos»), seguida por la pepsina bovina. Escoger el cuajo adecuado es por lo tanto un factor de grande importancia en el control del rendimiento en la fabricación de quesos.

F- Pasteurización de la leche: cuando la leche es pasteurizada un pequeño porcentaje de las proteínas del suero son desnaturadas (cerca de 2 a 3%). La b- lactoglobulina desnaturada tiende a asociarse a la K-caseína y pasa en parte para la cuajada, al contrario de perderse en el suero como ocurre usualmente con las proteínas séricas. Este fenómeno provoca un ligero aumento en el rendimiento, por la presencia de la proteína sérica y también por su conocida capacidad de hidratación. Se deduce así que, al comparar la leche cruda con la pasteurizada, es la segunda la que posibilita el mayor rendimiento. Cuanto mayor sea la temperatura de pasteurización, mayor será el índice de desnaturación. Sin embargo no es aconsejable el uso de temperaturas superiores a 75 0C/15 s, pues la cuajada se torna más blanda, con riesgo de mayores pérdidas en el corte y el queso será más húmedo, madurando más rápidamente y con mayor riesgo de presentar gusto amargo (mayor retención de cuajo), además de posibles problemas de tajado después de un corto de tiempo de maduración, en caso de quesos semiduros como el Gouda y similares o hilados como la Mussarela.

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Optimizando el uso del semen sexado

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El semen bovino se debe descongelar a 35°C durante 45 segundos. Si esta temperatura no es exacta, una descongelación inadecuada puede afectar la calidad y viabilidad del semen.


Por: JODEE SATTLER (Estados Unidos)

Durante la segunda mitad del siglo XX (aproximadamente de 1955 a 2005), el rendimiento reproductivo del ganado lechero disminuyó considerablemente. Una variedad de factores –desde una mayor producción de leche, hasta una mayor endogamia y una nutrición inferior a la óptima– pueden haber contribuido a este retroceso.

Fisiólogos reproductivos, genetistas y otros expertos colaboradores de la industria láctea, algunos de ellos fueron convocados por el Consejo de Reproducción del Ganado Lechero de los Estados Unidos (DCRC, por sus siglas en inglés) para revertir esta tendencia negativa de la reproducción.

Durante la Reunión Anual del DCRC de 2022, el Dr. Paul Fricke, profesor de reproducción de ganado lechero de la Universidad de Wisconsin y especialista en Extensión, describió la “reversión”, es decir este gran cambio que comenzó en 2002, como una «revolución en la reproducción».

«El espectacular aumento de la reproducción se ha producido durante la última década (más o menos)», decía Fricke.

Si bien la mejora de la genética, la nutrición y los protocolos de manejo ayudaron a mejorar la reproducción del ganado lechero, la adopción de programas de fertilidad, como la inseminación artificial programada (IAT) y la resincronización de la ovulación (resincronización) después de un diagnóstico de falta de preñez, jugó un papel importante en el aumento del rendimiento reproductivo. Además, combinar los programas de fertilidad con nuevas tecnologías para la detección del estro, basadas en sistemas de seguimiento de la actividad, ayudó eficazmente a lograr mejores tasas de preñez.

Estrategias que conducen al progreso reproductivo

Durante esta revolución, el rendimiento y la economía del semen sexado mejoraron. Sin embargo, el rendimiento del semen sexado todavía está por detrás del rendimiento del semen convencional. El uso de semen sexado aumenta el progreso genético en los rebaños lecheros a través de una mayor intensidad de selección de madres (Khalajzadeh et al., 2012).

Otras estrategias incluyen pruebas genómicas o de pedigrí para identificar novillas y vacas genéticamente superiores, el uso de semen sexado para inseminar novillas lecheras genéticamente superiores y vacas lactantes equilibradas para las necesidades de reemplazo (Weigel et al., 2012) y el uso de semen de bovino de carne para inseminar novillas con méritos genéticos bajos y vacas para producir terneros cruzados con mayor valor en el mercado de la carne (Ettema et al., 2017).

«Esto ha llevado a una tendencia en rápida evolución a utilizar semen Holstein sexado, semen Holstein convencional y semen de bovino de carne convencional para inseminar hembras Holstein en los Estados Unidos», decía Fricke.

Mejorar la fertilidad con semen sexado

Dado el importante papel del semen sexado para ayudar a los productores lecheros a “dimensionar correctamente” sus hatos y capitalizar la mejor genética del rebaño, Fricke centró su presentación en estrategias de manejo para mejorar la fertilidad del semen sexado en novillas no lactantes y vacas lecheras lactantes.

Fricke explicó que las novillas no responden favorablemente a los protocolos de sincronización basados ​​únicamente en GnRH y PGF2α, como Ovsynch. La “clave” es incluir un inserto de progesterona intravaginal controlado (CIDR) durante el protocolo. Esta práctica evita que las novillas muestren estro hasta que se retira el inserto CIDR, lo que aumenta la sincronía con el protocolo.

La DCRC recomienda el protocolo CIDR-Synch de 5 días (https://www.dcrcouncil.org/protocols) para novillas lecheras. Fricke observó que del 27% al 33% de las novillas presentan estro >24 horas antes de la IAT programada con el protocolo CIDR-Synch de 5 días. «Esto hace que la detección del estro durante el protocolo CIDR-Synch de 5 días sea un requisito para lograr tasas de concepción aceptables», comentó.

Lauber et al. (2021) condujeron una prueba de campo para comparar programas de manejo reproductivo para el envío de novillas Holstein a su primera inseminación con semen sexado. Los investigadores evaluaron:

  • CIDR5 (sincronización CIDR de 5 días)
  • CIDR6 (sincronización CIDR de 6 días)
  • EDAI (la PGF2α en el día 0 fue seguida por una detección de estro una vez al día [detección visual de la eliminación de tiza de la cola y otros signos] e IA)

El equipo de investigación concluyó que, aunque retrasar el retiro del dispositivo CIDR 24 horas en un protocolo CIDR-Synch de cinco días suprimió la expresión temprana del estro antes de la IAT, retrasar la eliminación del CIDR 24 horas tendía a disminuir la preñez por inseminación artificial (P/IA) en novillas inseminadas con semen sexado.

Además, el sometimiento de las novillas a un protocolo CIDR-Synch de cinco días para la primera IA tendió a aumentar el P/IA y a disminuir el costo por preñez en comparación con las novillas EDAI. Fricke explicó que la disminución del costo por embarazo se debió a la disminución de los días de alimentación. Además, esta disminución del costo cubrió con creces el costo del protocolo CIDR-Synch de 5 días y resultó en una disminución general de $17 en el costo por preñez, en comparación con las novillas inseminadas al estro, después del tratamiento con prostaglandinas.

Momento de la IA: semen sexado versus semen convencional

¿El momento óptimo de IA es diferente para el semen sexado en comparación con el semen convencional? Parece que la respuesta es «sí».

Bombardelli et al. (2016) evaluaron el uso de semen sexado en vacas lactantes con un sistema de monitoreo de actividad en vacas Jersey a IAT en función del aumento de actividad. En general, la P/IA usando semen sexado fue mayor para las vacas Jersey inseminadas entre 23 y 41 horas después del inicio de la actividad, lo cual es más tarde que el momento óptimo para el semen convencional de cuatro a 12 horas (sistema radiotelemétrico) después del inicio de la actividad de pie. (Dransfield et al., 1998) u ocho a 16 horas (sistema de monitoreo de actividad) después del inicio de la actividad (Stevenson et al., 2014).

«La inseminación posterior de vacas de alta producción utilizando semen sexado puede ser óptima para las vacas inseminadas en celo», dijo Fricke. Esto se debe a que la ovulación ocurre más tarde en relación con el inicio del estro en vacas de alta producción a medida que aumenta la producción de leche cerca del momento del estro.

Programa de fertilidad: sincronización óptima de la IA con semen sexado

¿Cuál es el momento óptimo de la IA utilizando semen sexado cuando el intervalo entre el momento de la IA y la ovulación se controla mediante un programa de fertilidad en el primer servicio? Para abordar esta cuestión, Lauber et al. (2020) sometieron a vacas primíparas a un protocolo Doble-Ovsynch para el primer servicio que incluía un segundo tratamiento con PGF2α 24 horas después del primero en la parte del protocolo de reproducción-Ovsynch como lo describen Brusveen et al. (2009).

El último tratamiento con GnRH (G2) varió entre tratamientos y IAT. Para variar el intervalo entre G2 y TAI, las vacas fueron asignadas al azar a dos tratamientos para recibir G2 16 (G2-16) o 24 (G2-24) horas antes de TAI, que se fijó en 48 horas después del segundo tratamiento con PGF2α del programa de reproducción. -Porción Ovsynch del protocolo Double-Ovsynch.

El equipo de investigación encontró que las vacas G2-24 tenían menos P/AI que las vacas G2-16 a los 34 ± 3 días (44% vs. 50%) y 80 ± 17 días (41% vs. 48%) después de la IAT. La pérdida de preñeces y la proporción de sexos fetales no difirieron entre los tratamientos. La inducción de la ovulación más temprana en relación con el IAT después de un protocolo Doble-Ovsynch disminuyó la P/AI en vacas Holstein primíparas, mientras que la pérdida de preñez y la proporción de fetos femeninos no difirieron entre los tratamientos.

Estrategia de inseminación de primer servicio

En un estudio de campo, Lauber et al. (2022) incluyeron 742 vacas Jersey en lactancia, que fueron asignadas al azar según el número de etiqueta auricular y dentro del paridad para su presentación, ya sea al primer servicio después de un protocolo Double-Ovsynch (DO) o a un protocolo para la sincronización del estro con detección del estro dos veces al día (EDAI) utilizando semen Jersey sexado.

¿Los resultados? La media de días desde PGF2α (día 24) hasta IA fue mayor para las vacas EDAI que para las DO, mientras que la proporción de vacas inseminadas fue mayor para las vacas DO que para las EDAI (100% vs. 75%). “Así, el 75% de las vacas en el tratamiento EDAI fueron detectadas en estro e inseminadas, mientras que el 25% de las vacas no fueron detectadas en estro y fueron sometidas a IAT después de un protocolo Ovsynch para el primer servicio”, informó Fricke.

En pocas palabras: este estudio encontró que las vacas Jersey lactantes sometidas a un protocolo DO para IAT en el primer servicio tenían más P/AI para semen sexado y de carne que las vacas inseminadas después de la sincronización del estro.

 

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