
El cuajo ( / ˈ r ɛ n ɪ t / ) es un conjunto complejo de enzimas producidas en el estómago de los mamíferos rumiantes . Su componente clave es la quimosina , una enzima proteasa que coagula las proteínas de la caseína en la leche . El cuajo también contiene otras enzimas como la pepsina y una lipasa .
Tradicionalmente, el cuajo se ha utilizado para separar la leche en cuajada sólida y suero líquido , empleados en la producción de quesos. El uso del cuajo de ternera para este fin se ha vuelto menos común, hasta el punto de que en Estados Unidos menos del 5 % del queso se elabora actualmente con cuajo animal. [ 1 ] La mayor parte del queso se elabora ahora con quimosina derivada de fuentes bacterianas.
Acción molecular de las enzimas del cuajo
Una de las principales acciones del cuajo es que su proteasa, la quimosina, escinde la cadena de caseína kappa. [ 2 ] La caseína es la principal proteína de la leche . La escisión elimina el glicomacropéptido (GMP), ligeramente cargado negativamente, de la superficie de la micela de caseína. Debido a que las cargas negativas se repelen entre sí, el GMP impide que las micelas de caseína se adhieran entre sí. Al eliminarse el GMP, las micelas de caseína pueden comenzar a agruparse y perder su carga polar, lo que provoca que se eleven de las moléculas de agua polares y se unan a la grasa láctea no polar como parte de la cuajada del queso. Esta acción se ve potenciada en presencia de iones fuertes como los formados a partir de calcio y fosfato. Por ello, estos compuestos químicos se añaden ocasionalmente para complementar las cantidades preexistentes en el proceso de elaboración del queso, especialmente en la leche de cabra pobre en fosfato de calcio. La red sólida de proteína de caseína truncada atrapa otros componentes de la leche, como grasas y minerales, para crear el queso.
Extracción de cuajo de ternera
El cuajo de ternera se extrae de la mucosa interna de la cuarta cámara estomacal (el abomaso ) de terneros jóvenes lactantes como parte del sacrificio de ganado. Estos estómagos son un subproducto de la producción de carne de ternera . [ 3 ] El cuajo extraído de terneros mayores ( alimentados con pasto o con grano ) contiene menos o ninguna quimosina , pero un alto nivel de pepsina y solo puede usarse para tipos especiales de leche y quesos. Como cada rumiante produce un tipo especial de cuajo para digerir la leche de su propia especie, existen cuajos específicos para cada tipo de leche, como el cuajo de cabrito para la leche de cabra y el cuajo de cordero para la leche de oveja . [ 4 ]
Método tradicional
Los estómagos secos y limpios de terneros jóvenes se cortan en trozos pequeños y luego se colocan en agua salada o suero de leche , junto con un poco de vinagre o vino para disminuir el pH de la solución. Después de un tiempo (durante la noche o varios días), la solución se filtra. El cuajo crudo que queda en la solución filtrada se puede usar para coagular la leche. Aproximadamente 1 gramo de esta solución suele coagular de 2 a 4 litros de leche. [ 5 ]
Método moderno
Los estómagos ultracongelados se muelen y se introducen en una solución extractora de enzimas. El extracto crudo de cuajo se activa añadiendo ácido; las enzimas del estómago se producen en forma inactiva y se activan con el ácido gástrico . A continuación, se neutraliza el ácido y el extracto de cuajo se filtra en varias etapas y se concentra hasta alcanzar una potencia típica de aproximadamente 1:15 000; es decir, 1 g de extracto puede coagular 15 kg de leche.
Un kilogramo de extracto de cuajo contiene aproximadamente 0,7 g de enzimas activas; el resto es agua y sal, y a veces benzoato de sodio ( E211 ), entre un 0,5 % y un 1,0 % para su conservación. Normalmente, 1 kg de queso contiene aproximadamente 0,3 mg de enzimas de cuajo. [ 6 ] [ 7 ]
Fuentes alternativas
Debido a la limitada disponibilidad de estómagos de mamíferos para la producción de cuajo, los queseros han buscado otras formas de coagular la leche desde al menos la época romana . Las numerosas fuentes de enzimas que pueden sustituir al cuajo animal abarcan desde plantas y hongos hasta fuentes microbianas. [ 8 ] Los quesos elaborados con cualquiera de estas variedades de cuajo son aptos para lactovegetarianos , así como para quienes observan las leyes kosher . La quimosina producida por fermentación se utiliza con mayor frecuencia en la elaboración industrial de queso en Norteamérica y Europa hoy en día porque es menos costosa que el cuajo animal. [ 9 ]
Verdura
Muchas plantas tienen propiedades coagulantes. Homero sugiere en la Ilíada que los griegos usaban un extracto de jugo de higo para coagular la leche. [ 10 ] Otros ejemplos incluyen varias especies de Galium , hojas secas de alcaparra , [ 11 ] ortigas , cardos , malva , Withania coagulans (también conocida como Paneer Booti, Ashwagandh y Indian Cheesemaker) y hiedra terrestre . Algunas producciones tradicionales de queso en el Mediterráneo usan enzimas de cardo o Cynara (alcachofas y cardos). También se puede usar ácido fítico, derivado de soja sin fermentar , o quimosina producida por fermentación (FPC).
El cuajo vegetal puede utilizarse en la producción de quesos kosher y halal , pero casi todos los quesos kosher se elaboran con cuajo microbiano o FPC. Los cuajos vegetales comerciales suelen contener un extracto del moho Rhizomucor miehei, descrito a continuación.
Microbiano
Algunos mohos, como Rhizomucor miehei, son capaces de producir enzimas proteolíticas . [ 12 ] Estos mohos se producen en un fermentador y luego se concentran y purifican especialmente para evitar la contaminación con subproductos desagradables del crecimiento del moho. [ 13 ]
La visión tradicional sostiene que estos coagulantes producen amargor y un bajo rendimiento en el queso, especialmente en quesos madurados durante mucho tiempo. Con el paso de los años , los coagulantes microbianos han mejorado notablemente, en gran medida gracias a la caracterización y purificación de las enzimas secundarias responsables de la formación de péptidos amargos y la degradación proteolítica inespecífica en quesos madurados durante largos periodos. En consecuencia, se ha logrado producir varios quesos de alta calidad con cuajo microbiano. [ 14 ]
También es apto para la elaboración de queso vegetariano , siempre que no se utilicen ingredientes de origen animal en su producción. [ 15 ]
Quimosina producida por fermentación
Debido a las imperfecciones mencionadas de los cuajos microbianos y animales, muchos productores buscaron otros sustitutos. Mediante ingeniería genética, fue posible aislar genes de cuajo de animales e introducirlos en ciertas bacterias , hongos o levaduras para que produjeran quimosina recombinante durante la fermentación. El microorganismo modificado genéticamente se elimina después de la fermentación y la quimosina se aísla del caldo de fermentación, de modo que la quimosina producida por fermentación (FPC) utilizada por los productores de queso no contiene un OMG ni ADN de OMG. La FPC es idéntica a la quimosina producida por un animal, pero se produce de forma más eficiente. Los productos de FPC están en el mercado desde 1990 y, dado que la cantidad necesaria por unidad de leche se puede estandarizar, son alternativas comercialmente viables a los cuajos animales o vegetales crudos, y generalmente se prefieren a ellos en la producción industrial. [ 16 ]
Originalmente creada por la empresa de biotecnología Pfizer , la FPC fue la primera enzima producida artificialmente en ser registrada y autorizada por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos . [ 17 ] [ 18 ] En 1999, alrededor del 60% de los quesos duros estadounidenses se elaboraban con FPC, [ 19 ] que posteriormente llegó a representar hasta el 80% de la cuota de mercado mundial del cuajo. [ 20 ] Para 2017, la FPC tenía el 90% de la cuota de mercado mundial del cuajo. [ 21 ] Para 2021, el cuajo animal todavía se utilizaba en algunos quesos europeos tradicionales o designados , pero la FPC cubría entre el 80 y el 90% del mercado en los Estados Unidos y el Reino Unido. [ 22 ]
El FPC más utilizado es producido por el hongo Aspergillus niger y comercializado bajo la marca CHY-MAX [ 23 ] por la empresa danesa Chr. Hansen , o producido por Kluyveromyces lactis y comercializado bajo la marca Maxiren por la empresa holandesa DSM. [ 24 ]
La FPC es quimosina B, por lo que es más pura que el cuajo animal, que contiene multitud de proteínas. La FPC ofrece varias ventajas al productor de queso en comparación con el cuajo animal o microbiano: mayor rendimiento de producción, mejor textura de la cuajada y menor amargor. [ 16 ]
Los quesos producidos con FPC pueden ser certificados como kosher [ 25 ] [ 26 ] y halal, [ 26 ] y son aptos para vegetarianos si no se utilizó alimentación de origen animal durante la producción de quimosina en el fermentador.
Coagulación sin cuajo
Muchos quesos blandos se elaboran sin cuajo, coagulando la leche con ácido, como ácido cítrico o vinagre , o con el ácido láctico producido por la leche agria . El queso crema , el paneer , el rubing y otros quesos de coagulación ácida se elaboran tradicionalmente de esta manera. La acidificación también puede provenir de la fermentación bacteriana, como en la leche cultivada .
Las alternativas veganas al queso se elaboran sin utilizar leche animal, sino que se fabrican con soja, trigo, arroz o anacardos. Estos se pueden coagular con ácido utilizando fuentes como vinagre o zumo de limón. [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]
En la mitología
En el yazidismo , se cree que la Tierra se coaguló y formó cuando el cuajo fluyó desde el Manantial Blanco del celestial Lalish en el cielo hacia el Océano Primigenio. [ 31 ]
Véase también
Referencias
Notas a pie de página
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Bibliografía
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Enlaces externos
- Página de Fankhauser sobre la historia y el uso del cuajo.
- Apéndice D - Evaluación de hongos filamentosos - Presunción cualificada de seguridad
- Registro de quimosina recombinante por la FDA
- Quimosina recombinante
- Experimentos sobre el rendimiento del queso y la proteólisis por enzimas coagulantes de la leche.
- Validación de quimosina recombinante y bovina mediante espectrometría de masas.
- Proteasas vegetales nativas y modificadas biotecnológicamente con aplicaciones industriales.
- Productos glandulares animales
- Productos bovinos
- Industria láctea
- CE 3.4.23
- Coagulantes para queso
- rumiantes
- Estómago