AFINADO DE QUESOS.
El afinado constituye la etapa final de elaboración de un queso madurado tras las fases de cuajado, moldeado, desuerado y salado. Durante la maduración se producen una serie de reacciones bioquímicas complejas que permiten el desarrollo de la corteza, textura, mezcla de sabores, aromas y olores característicos de cada tipo de queso.
El proceso de afinado puede prolongarse desde unos días hasta años. Dentro del diagrama de flujo del procesado de quesos, el afinado es una etapa muy crucial y en la mayoría de los casos la que más se prolonga en el tiempo. Cuando la fase de afinado es correcta, el consumidor final pone en valor cada tipo de queso como un producto diferenciado y de cualidades sensoriales propias y diferenciadas.
1.- QUESO DE PARTIDA.
Un correcto afinado de los quesos madurados comienza con el control de proceso productivo. Cuando se empieza a elaborar queso se debe tener planificado como mínimo qué tipo de afinado se realizará y qué tipo de corteza se obtendrá para tener un queso base con unas determinadas características.
La inoculación de los microorganismos de afinado se podrá realizar directamente en la leche: bacterias ácido-lácticas (BAL), enzimas coagulantes (cuajo), mohos y levaduras. Los mohos y levaduras pueden añadirse o implantarse posteriormente en la cámara de maduración.
Una vez los quesos están en la cámara de maduración, se deben controlar los parámetros ambientales a través de los equipos de refrigeración y de acondicionamiento de aire. Con el control de estos equipos se adaptan las condiciones ambientales a los microorganismos de afinado seleccionados o característicos para la maduración de nuestro queso.
El afinado se considera iniciado a partir de un queso recién desmoldado y/o salado, independientemente de las técnicas utilizadas. A este producto lo denominaremos queso base el cual será el sustrato o matriz del queso terminado. Este queso base va a poseer unas características fisicoquímicas propias (extracto seco, acidez, materia grasa, proteína, sales minerales, pH, sal, azúcares residuales, etcétera) y una serie de características organolépticas (aspecto, textura, olor, sabor).
Tras el afinado, y una vez este queso inicial se ha transformado, estas características habrán cambiado, sobre todo en cuanto a aspecto visual, sabor, olor/aroma y textura.
2.- PARÁMETROS AMBIENTALES.
En la cámara de maduración no se lleva a cabo únicamente una refrigeración del queso (enfriamiento y mantenimiento de la temperatura) como tal, sino que se realiza un acondicionamiento del aire (temperatura, humedad relativa, ventilación y renovación del aire, composición química y microbiológica ambiental), que incluye un conjunto de operaciones básicas cuyo objetivo es mantener constantes las características físicas y/o químicas del recinto.
Es indispensable monitorizar estos parámetros para tener bajo control las reacciones bioquímicas que participan del afinado por medio de la acción de las bacterias lácticas, así como el desarrollo de levaduras y mohos. Controlando las condiciones ambientales podemos evitar los accidentes de afinado y así limitar las pérdidas de peso y calidad en el producto final.
2.1. Humedad Relativa.
El control de la humedad relativa en una sala de maduración o afinado se produce por medio de la generación de frío en el evaporador o evaporadores de la sala de afinado.
Uno de los principales problemas encontrados durante la etapa de afinado en las salas de maduración es la descompensación en la humedad a los que se mantienen los quesos. Esta descompensación se produce por diferentes factores:
- Extracción de la humedad de los quesos.
- La actividad proteolítica como lipolítica generan un aumento de temperatura y de vapor de agua en los quesos.
2.2.- Temperatura.
La temperatura es otro factor muy importante para el control y desarrollo de los microorganismos de afinado. A medida que aumenta la temperatura se acelera la actividad microbiana intensificándose las reacciones enzimáticas.
Los rangos de temperatura a controlar van a variar dependiendo de la etapa del afinado y del queso final que queramos conseguir. A modo de ejemplo, para quesos de pasta dura en el secado inicial, no se recomienda superar los 14 ºC, ya que se produce una pérdida de peso muy rápida y no se permite el correcto desarrollo fúngico; así mismo, valores inferiores inhiben el crecimiento de las levaduras.
En la etapa posterior de maduración, se debe mantener de forma general una temperatura de entre 8 – 12 ºC, dependiendo de la tipología de queso y de los microorganismos de afinado que intervengan. Por último, una vez se alcance el estado óptimo de maduración, los quesos se deben mantener en conservación, a 4 ºC, para evitar el desarrollo excesivo microbiano.
2.3.- Ventilación.
La ventilación consiste en el movimiento y renovación del aire para aportar oxígeno en una concentración adecuada a los quesos.
Según el tipo y etapa del queso podemos tener una ventilación débil (< 0,2 metros/segundo → sistema estático) o una ventilación dinámica (> 0,2 m/s → sistema dinámico) en la superficie del queso. Una ventilación excesiva produce un desecado del queso y formación de la corteza.
Para cámaras de maduración con una longitud considerable, se suelen utilizar mangas de tela. El evaporador bombea aire al inicio de la manga, y sale a través de los orificios de forma más homogénea y a una velocidad menor, provocando una menor desecación del queso.
2.4.- Control del aire.
La función de la renovación de aires es evacuar el amoniaco de la cámara y reemplazarlo por aire externo limpio.
Sin embargo, si estamos introduciendo aire nuevo continuamente, va a ser difícil mantener una humedad relativa y temperatura constantes. Por otra parte, el aire exterior puede contener microorganismos indeseables como mohos del género Mucor, Penicillium glaucum (puntos azules en los quesos), Aspergillus (puntos gris-negro en los quesos), etc.
La sobrepresión dentro del cuarto de afinado es una buena forma de evitar estas contaminaciones, mediante la inyección forzada de aire en la cámara, una vez este aire haya sido acondicionado (filtrado, atemperado y humidificado).
3.- AGENTES DE AFINADO.
Las enzimas y microorganismos naturales de la leche, las enzimas coagulantes, y los microorganismos de afinado (levaduras, mohos y bacterias (BAL)) constituyen los principales agentes de afinado.
3.1.- Enzimas.
Los microorganismos de afinado van a producir una serie de enzimas, que van a ser responsables en parte de las reacciones que se van a llevar a cabo durante la maduración del queso.
Durante la pasteurización, algunas de estas enzimas son destruidas y pueden ser incorporadas, tras la pasteurización nuevo a la leche en cantidades conocidas.
Otro elemento que influye sobre el afinado son las enzimas coagulantes, ya sean de origen animal (quimosina y pepsina) o vegetal (cardosinas). La dosis de cuajo o coagulante va a influir en el posterior desarrollo del afinado, ya que no actúa únicamente durante la coagulación, sino que continúa posteriormente su acción proteolítica y/o lipolítica. Hay que tener en cuenta también aquellas enzimas que proceden del interior (endógenas-lisis celular) de microorganismos muertos.
Todas estas enzimas (leche de partida, microorganismos, BAL, cuajo, lisis celular) van a tener una actividad específica según el tipo de sustrato.
3.2. Microorganismos de afinado.
Como microorganismos de afinado, vamos a destacar: bacterias, hongos y levaduras. En primer lugar actúan las levaduras capaces de
resistir condiciones ácidas, que a su vez prepararan el medio para el desarrollo posterior de mohos y bacterias.
Levaduras
Van a consumir el ácido láctico y el azúcar residual, llevando a cabo dos funciones:
- Desacidificación del interior del queso y
- Formación de la corteza externa.
Es de destacar la intervención de las levaduras en quesos de coagulación láctica y pasta blanda, ya que tienen mayor contenido en humedad, y por tanto menor pH (4,40 – 4,60) que los quesos de pastas prensadas.
Mohos
Los mohos son microorganismos que tienen un gran potencial proteolítico y lipolítico. Son aerobios, por lo que principalmente se desarrollan en la superficie del queso, aportando un cierto aspecto visual al mismo en base a diferentes coloraciones:
- blanco (Penicillium candidum o camemberti, Penicillium Nalgiovensis)
- gris (Mucor miehei, Rhizopus spp.)
- amarillo – anaranjado (Geotrichum candidum, levadura)
- amarillo fluorescente (Chrysosporium sulfureum)
- azul – verde (Penicillium roqueforti, Penicillium album, Penicillium cyclopium)
- rojo (Sporendonema casei)
- morado (Proteus spp.)
- negro (Aspergillus niger, Rhizopus spp.)
Sin embargo, existen determinados mohos que se desarrollan en el interior del queso, por ejemplo, en el queso azul, donde existen espacios internos con oxígeno que permite el desarrollo fúngico.
Una vez tenemos implantados los mohos en una cámara, pasarán con facilidad al queso, ya que su principal forma de diseminarse es a través del aire (esporas), lo que a su vez también puede suponer un problema, pues dificulta su control y puede dar lugar en algunos casos a contaminaciones de distintos lotes de quesos.
Por el contrario, algunos mohos que a priori son indeseables, como puede ser el caso del Mucor miehei (pelo de gato), que produce sabores anómalos, se utiliza en el afinado de algunas tipologías de quesos, como son el Garrotxa, Saint Nectaire o diferentes tipos de Tomme (de Savoie, de montagne, etc).
Por su importancia y especificidad destacamos dos tipos de mohos, Penicillium candidum y Penicillium roqueforti.
Penicillium candidum (camemberti).
Al inicio del afinado, para una implantación y desarrollo adecuado de este tipo de moho (aerobio) debe existir una oxigenación abundante, por lo que debe haber una aireación y renovación de aire constante. Sin embargo, si la aireación es excesiva en cantidad y tiempo, el moho va a terminar “envejeciendo”, y desarrollando una coloración oscura -marrón. Por tanto, una vez tenemos el queso recubierto totalmente de P. candidum, lo envolvemos en papel, lo almacenamos en cajas y a temperatura de refrigeración (4 ºC), de forma que se produzcan unas condiciones de anaerobiosis, en las que el crecimiento del moho se detenga/ ralentice, pero las enzimas liberadas (proteasas y lipasas), continúen con su acción hidrolítica de la pasta, obteniéndose una textura suave y cremosa, conservando su aspecto externo intacto. El P. candidum resiste la sal (NaCl), el pH, la temperatura (12 -14 ºC) y la humedad (95 – 99 %), por lo que el control de la aireación y oxigenación son los parámetros fundamentales a controlar durante el afinado.
Penicillium roqueforti.
Este moho, con respecto al anterior, presenta una mayor resistencia. Crece con menor concentración de oxígeno, mayor concentración de sal (NaCl), con una temperatura más baja y perjudicándole en cierta medida la acidez. Por tanto, para el desarrollo de esta tipología de moho:
- Reducir aireación (oxigeno),
- Alta concentración de sal (NaCl) y
- Baja temperatura.
La utilización de una elevada cantidad de sal (NaCl) en la elaboración de quesos azules, se debe a que este parámetro selecciona el crecimiento del P. roqueforti, inhibiendo al resto de microorganismos.
Bacterias
La influencia bacteriana tiene lugar desde las fases iniciales de la elaboración, (coagulación y desuerado) a través de las bacterias lácticas. Posteriormente, continúa en el proceso de maduración transformando la lactosa en ácido láctico, CO2 y otros compuestos aromáticos, degradando las caseínas y modificando su textura.
Las bacterias acido-lácticas más habituales en los quesos son Lactococcus lactis, Lactococcus cremoris, diacetylactis, Leuconoctocs y Lactobacillus.
En cuanto a las bacterias de afinado, cabe destacar, Brevibacterium linens (fermentos del rojo). Estas bacterias de superficie se utilizan para la elaboración de quesos de corteza lavada, ya que se siembran en la solución de lavado, o también en la leche de inicio. Son aerobias, mucho más exigentes que el P. candidum en cuanto a oxigenación, y no soportan la acidez de la pasta, por lo que requieren una des acidificación previa. Es por ello por lo que la implantación de éstas al inicio del afinado suele ser crítica, ya que el pH adecuado es (6,0 – 6,5). En la elaboración de quesos de coagulación láctica, o aquellas que hayan quedado un pH muy bajo (4,20-4,60), se necesita un microorganismo (levadura) que ascienda el pH, para la posterior intervención de las bacterias de lavado (B. linens). Otro tipo de bacterias como las llamadas propiónicas actúan en el interior del queso, dando lugar a las tradicionales aberturas en quesos con agujeros.
A continuación, se muestran los principales microorganismos de afinado, así como los parámetros de desarrollo. Éstos son: bacterias lácticas y pseudolácticas, levaduras, G. candidum, P. camemberti (candidum), P. roqueforti y B. linens (bacterias).
El orden en que se presentan no es aleatorio, sino que es el orden de aparición en el queso de cada uno de los microorganismos.
Tabla. Factores limitantes para el crecimiento de los principales microorganismos de afinado.
4.- TRANSFORMACIONES BIOQUÍMICAS.
Las principales transformaciones bioquímicas que se producen en el queso durante el proceso de afinado a través de los agentes descritos en el apartado anterior son: glucólisis, proteólisis y lipolisis. A continuación, se describe cada una de ellas.
4.1. Glucólisis
Durante la elaboración del queso, la lactosa es transformada en ácido láctico mediante la acción de las bacterias acido-lácticas (BAL). Como consecuencia se produce una acidificación que es cuantificable con una bajada de pH. Esta acidificación favorece la producción de ácidos grasos volátiles (ácido butírico, caproico, caprílico, cáprico y láurico) responsables de la aparición de los aromas iniciales en los quesos.
4.2. Proteólisis
Esta reacción, consiste en la digestión o hidrólisis de proteínas de gran tamaño (caseínas principalmente), produciendo otras de menor tamaño. La acción del cuajo va a hidrolizar las proteínas en polipéptidos de menor tamaño.
En esta segunda fase, se van a transformar los péptidos en aminoácidos, que van a terminar reduciendo el amargor y formando una serie de sustancias que van a producir aroma
y gases (gas carbónico, amoniaco y vapor de agua).
Cuando un queso presenta amargor por una proteólisis primaria demasiado rápida, con una pasta excesivamente húmeda y la cámara tiene una temperatura elevada, se recomienda para reducir el amargor bajar la temperatura de la cámara de afinado. Sin embargo, podemos aumentar la temperatura (> 14 ºC) para acelerar el afinado, y tener una mayor producción, pero si el queso es demasiado húmedo, podemos tener problemas de amargor difícilmente modificables.
4.3. Lipólisis
La materia grasa va a influir sobre la textura (cremosidad) y las características olfato-gustativas del queso al final de su afinado.
La materia grasa tiene la capacidad de retener sustancias aromáticas. Durante esta etapa, se va a producir la transformación de los triglicéridos en ácidos grasos.
La rancidez y las notas picantes excesivas son indicadores de una lipólisis no controlada dentro del proceso de afinado.
Sin embargo, el enranciamiento también puede estar originado por contaminación en la leche de partida, así como por los tratamientos mecánicos de la leche antes de la coagulación. Las levaduras y mohos son los principales responsables de esta hidrólisis de las grasas.
Este blog es continuación de los siguientes relacionados con los procesos en quesos:
- “La calidad de la materia prima”. Control de Procesos en Sector de Quesos: La Calidad de la Materia Prima – Iristrace – Software de Auditorías, Inspecciones y Checklists
- “Clasificación de quesos/Coagulación”
IRISTRACE es un software que te va a permitir llevar los controles de los procesos en la industria quesera y justificar dichos registros totalmente de forma digital, sin el uso de papeles, ni retrabajos que no aportan valor al departamento de calidad y supone un tiempo perdido que se puede dedicar a otras tareas del departamento.
Elaborado por Antero Manuel Murillo Navarro
Coordinador de I+D+IT del CICAP (Centro de Investigación y Calidad Agroalimentaria)
