El Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos (ICTA) y el Departamento de Producción Animal, Facultad de Medicina Veterinaria y de Zootecnia, de la Universidad Nacional de Colombia investigó el efecto de recuento de células somáticas sobre la aptitud quesera de la leche y la calidad fisicoquímica y sensorial del queso campesino.

La elaboración de queso es un proceso en donde se concentra la caseína y grasa de la leche. En éste, la caseína forma un gel el cual retiene grasa y agua, mientras que los otros componentes de la leche se mantienen en el suero (lactosa, proteínas séricas y sales solubles). El calcio y el fósforo, en forma de fosfato de calcio coloidal (FCC), también son retenidos en el queso al formar parte de la estructura de las caseínas.

El proceso de elaboración del queso generalmente implica una gelificación de la leche, la deshidratación del gel obtenido para obtener así la cuajada y el tratamiento de esa cuajada (agitado, texturizado, salado, moldeado, prensado, maduración). La gelificación, normalmente conocida a nivel industrial como coagulación de la leche, se puede realizar mediante: hidrólisis de la κ-caseína por acción de proteinasas ácidas denominadas cuajos, acidificación de la leche hasta el punto isoeléctrico de las caseínas (pH 4,6) utilizando agentes acidificantes o cultivos iniciadores, y por la combinación de la acidificación de la leche con tratamientos térmicos.

La eficiencia de elaboración de queso se evalúa teniendo cuenta el tiempo de coagulación, el tiempo de firmeza, la firmeza, la capacidad de desuerado, la sinéresis y la resistencia a la compresión o al corte. Estas características definen laspropiedades de coagulación de la leche (PCL) que están relacionadas con los rendimientos queseros. Las PCL están determinadas por las características fisicoquímicas de la leche y la estructura de las caseínas. Por lo tanto, cualquier alteración de éstas puede modificar las PCL .

El recuento de células somáticas (RCS), el cual se asocia a varios factores y principalmente a la presencia de mastitis en los hatos lecheros, tiene efecto importante en la elaboración de queso. Durante la mastitis, el epitelio de las células alveolares de la glándula mamaria se modifica y aumenta la permeabilidad de la membrana. Estos cambios reducen la síntesis de algunos componentes de la leche (caseínas, lactosa y el FCC asociado a la caseína) y permiten el paso directo de minerales, proteínas y enzimas desde la sangre a la leche (Na, K, Cl, albúminas, plasmina y plasminógeno). Se ha reportado que altos niveles de células somáticas en leche disminuyen los niveles de caseína y aumentan la actividad enzimática. Enzimas de las células somáticas y la plasmina provocan degradación de las caseínas y, por lo tanto, reducen el rendimiento quesero.

El efecto del RCS sobre las PCL y la aptitud quesera ha sido ampliamente estudiado.Altos RCS en la leche se han asociado a incrementos en tiempos de coagulación y disminución de la firmeza de la cuajada. Quesos elaborados a partir de leche con altos RCS comparados con quesos elaborados a partir de leches de bajos RCS tienen rendimientos menores.

La concentración de proteína y grasa es menor en quesos elaborados a partir de leches con altos RCS, lo cual se refleja en pérdidas de grasa y proteína en el lactosuero de queso. Por otro lado, se ha encontrado que quesos elaborados a partir de leche con altos RCS tienen menor aceptación en sus características sensoriales (sabor, textura, apariencia) lo que se atribuye principalmente a una alta humedad y a alta actividad enzimática (lipólisis y proteólisis).

Se escogieron dos hatos de raza Normando de producción de leche especializada en la Sabana de Bogotá, con contenidos alto y bajo de RCS y condiciones de alimentación y manejo similares. Se realizaron tres muestreos de 50 litros de leche en cada hato durante tres semanas. La leche de cada semana para cada hato se estandarizó hasta un contenido de grasa de 3.5% y se realizaron mezclas de leche con alto y bajo RCS en diferentes proporciones para obtener 10 muestras de leche de 8 litros cada una con RCS entre 142.000 y 1.199.000 cel/ml. Estas fueron refrigeradas a <4°C durante 30 h y posteriormente usadas para la elaboración de los quesos.

A partir de las 10 muestras de leche (8 l c/u), se elaboraron simultáneamente 10 quesos frescos tipo campesino. La leche se filtró y se pasteurizó a 68°C por 5 min y se enfrió a 32°C, se adicionaron 20 g/100 l de CaCl2, 1 ml de cuajo líquido microbiano y se dejó en reposo durante 45 min. Cuando coaguló se realizaron cortes en cuadrados de 1 cm y se agitó suavemente a 38°C durante 15 min. Se drenó la cuajada sacando 2/3 partes del suero, se agregó NaCl (8 g/l), se mezcló con la leche cuajada y se vació sobre un molde. Los quesos se dejaron en el molde por 24 horas, se pesaron, se empacaron al vacío y se refrigeraron (<4°C) por tres semanas hasta la realización de la prueba sensorial.

Para la toma de muestras de los quesos se siguió el procedimiento de muestreo de la Norma Técnica Colombiana 750 (Icontec 2009).

El incremento en el RCS en la leche se asoció negativamente con todos los parámetros de aptitud quesera. El RCS en las leches utilizadas varió desde 142 000 hasta 1 199 000 cel/ml lo que permitió determinar la relación entre RCS y los parámetros de aptitud quesera. A pesar de que se consideraron otras variables (proteína, grasa, calcio, cenizas) asociadas con la aptitud quesera, el RCS fue el parámetro que explicó, en mayor proporción, los cambios encontrados en las variables tecnológicas de la leche y los cambios composicionales del queso y del suero.

El tiempo de coagulación mostró una relación lineal y positiva con el RCS señal un aumento de 0.9 minutos por cada incremento de 100 000 cel/ml.

Adicionalmente, el contenido de calcio fue menor en leches con alto RCS y este se asocio inversamente con el tiempo de coagulación. El Ca contribuyó poco (2.2%) a explicar las variaciones en tiempo de coagulación. Los minerales en su conjunto (cenizas) explicaron un poco más de la variación (5.5%) y estuvieron asociados positivamente con el tiempo de coagulación.

La variación en el RCS explicó el 31% del cambio en el rendimiento quesero en base seca; sin embargo, este efecto no se observó cuando el rendimiento se expresó en base húmeda. El contenido de humedad del queso aumentó progresivamente con el RCS, lo cual explica porque los rendimientos en queso a partir de leches con alto o bajo RCS fueron similares ,a pesar de que con altos RCS se obtuvieron menores rendimientos en base seca, y mayores pérdidas de proteína y grasa en el suero.

El rendimiento quesero en base seca mostró una relación lineal inversa con el RCS en la que se observa que, a medida que aumenta el RCS el rendimiento disminuye. Conteos celulares cercanos a 600.000 cel/ml redujeron los rendimientos en base seca en 4% y cuando el conteo superó 1.000.000 cel/ ml en 9%.

El queso en base seca incluye la grasa, proteína (caseína principalmente) y algunas sales minerales. Se ha reportado que la disminución en el rendimiento quesero en base seca para leches con alto RCS se debe una disminución en la concentración de caseína y de grasa debido a una menor síntesis de estos compuestos en la glándula mamaria de vacas con mastitis. Se ha sugerido que en leches con alto RCS aumenta la actividad proteolítica asociada a la presencia de enzimas como la plasmina y otras proteasas de las células somáticas.

Normalmente en los procesos de elaboración de queso se pierde grasa (5%) y proteína (10%). En nuestro estudio, la pérdida de proteína y grasa en el suero aumentó con altos RCS y esto se puede explicar por las razones mencionadas anteriormente, que disminuyen la concentración de ambos componentes en el queso. Los resultados de pérdidas de proteína y grasa se asocian con disminución de rendimientos.

El mayor contenido de humedad de los quesos provenientes de leches con altos en RCS se ha asociado con la actividad proteolítica de la plasmina y las enzimas proteolíticas de los poliformonucleares sobre las caseínas. La matriz formada en esta clase de quesos presenta una estructura porosa que facilita la entrada de agua al interior del gel. Alto contenido de humedad en los quesos a su vez provoca poca firmeza y mayor sinéresis durante el almacenamiento. Durante el almacenamiento se observó que los quesos elaborados a partir de leches de alto RCS tenían un mayor residuo de agua en el empaque y poca firmeza.

Por otro lado, se encontró que la concentración de grasa en el queso disminuye a medida que aumenta el RCS. La grasa no participa en la formación del gel. Debido a su carácter apolar se une al complejo que forman las caseínas, cuando se agregan, para formar la matriz y son ocluidas en el proceso.

Fue posible relacionar un conteo alto de mesófilos en leche con la disminución de la concentración de grasa en el queso. Las enzimas de los microorganismos mesófilos o psicrófilos presentes en la leche tienen efectos lipolítico y proteolítico, lo que incrementa el contenido de ácidos grasos libres y la porosidad de la matriz. Los ácidos grasos insaturados libres pueden sufrir procesos de oxidación y las partículas de grasa que quedaron de la hidrólisis flotan impidiendo así la unión de estos al gel tridimensional formado por las caseínas.

Los quesos provenientes de leches con alto RCS se vieron afectados negativamente en su apariencia externa, aroma-sabor y textura (apariencia interna).

Respecto a la apariencia externa, los panelistas evaluaron el color y el grado de sinéresis (pérdida de suero). Los quesos elaborados con leches con RCS mayores a un millón por ml fueron mal calificados debido a colores muy amarillentos y alto grado de sinéresis. La sinéresis se puede explicar por el daño estructural de las caseínas que forman el gel permitiendo una mayor porosidad y humedad del queso durante su elaboración con pérdidas significativas de suero durante el almacenamiento. A su vez, un alto contenido de humedad en los quesos resulta en quesos con poca firmeza . El color amarillento de los quesos campesinos elaborados con alto RCS podría estar asociado con las mayores pérdidas de humedad durante el almacenamiento.

La menor calificación en sabor-aroma fue evidente en queso campesino elaborado a partir de leches con RCS mayor a 800 000 cel/ml. El efecto de las células somáticas en la leche sobre el sabor-aroma de los quesos dependería del tipo de queso.

Los defectos detectados por los panelistas relativos a texturas demasiado blandas, boronosas o grumosas se podrían explicar también por el daño estructural sobre la matriz proteínica que forma el gel o, también, por diferencias composicionales de la leche que provocan variación en la textura del queso. Estos defectos fueron evidentes en los quesos campesinos elaborados a partir de leches con RCS mayores o iguales a 600 000 cel/ml.

Este estudio sugiere que altos RCS en la leche tiene efectos indeseables, tanto en los parámetros de aptitud quesera, como en las características organolépticas del queso campesino. El tiempo de coagulación aumentó, el rendimiento quesero en base seca disminuyó y la concentraciones de proteína y grasa en el queso se redujeron, mientras las pérdidas en el suero aumentaron a medida que el RCS se incrementó.

Cuando la leche usada para elaborar el queso campesino superó las 600 000 cel/ml, los quesos almacenados al vacío durante 21 días fueron mal calificados por un panel sensorial entrenado. Entre los defectos sensoriales encontrados por el panel en los quesos campesinos mal calificados se cuenta: sinéresis alta, color muy amarillo, sabores amargos y pútridos, y textura boronosa o grumosa.