ES2237921T3 - Procedimiento para la maduracion de queso. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento destinado a acelerar la maduración del queso utilizando un cultivo iniciador primario y un cultivo iniciador bacteriano atenuado, caracterizado porque el cultivo iniciador atenuado se obtiene mediante el tratamiento con un agente activo de superficie.
Description
Procedimiento para la maduración de queso.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la maduración acelerada de queso.
La maduración de queso es un término utilizado
para describir el procedimiento por el cual se producen cambios en
la cuajada, dando como resultado el desarrollo de sabor, textura y
aroma en el queso terminado. En la fabricación comercial de queso,
la maduración se inicia mediante la adición de un cultivo
bacteriano iniciador y cuajo a la leche. Las bacterias del cultivo
iniciador convierten la lactosa en ácido láctico, creando un
ambiente acídico en el que tienen lugar las reacciones bioquímicas
que resultan esenciales para la maduración del queso (Scott, R.,
"Cheesemaking practice", Capítulo 11, páginas
145-146, 1986, Publ. Elsevier). Adicionalmente, los
enzimas liberados por las bacterias también están implicados en la
degradación de proteínas para dar péptidos y aminoácidos, y en la
descomposición de ácidos grasos para dar cetoácidos, cetonas y
ésteres mediante lipólisis. Estos productos de descomposición
resultan importantes en el desarrollo del sabor, aroma y textura
(Aston et al., Aust. Journal Dairy Technology, 38:55,
1983). En total, el proceso de maduración puede durar hasta un año
o más.
Las técnicas modernas para fabricar queso emplean
diversos procedimientos distintos con el propósito de acelerar el
proceso de la maduración, de modo que el queso resultante requiere
de un tiempo de almacenamiento menor antes de que finalice la
maduración y está disponible para su comercialización en un periodo
de tiempo más corto.
Un procedimiento para acelerar la velocidad de
maduración del queso consiste en añadir enzimas proteolíticos
bacterianos purificados al queso en maduración (Fox et al.,
Antonie van Leeuwenhock, 70, 271-297,
1996), pero esto implica gastos elevados en el aislamiento de
enzimas. Además, normalmente la mayoría de los enzimas se pierden
en el suero.
Un procedimiento alternativo para aumentar la
velocidad de maduración consiste en añadir un número
proporcionalmente mayor de bacterias del cultivo iniciador al queso
en maduración, con el propósito de proporcionar una reserva mayor de
enzimas bacterianos. Sin embargo, si el número de bacterias
añadidas excede cierto umbral, el nivel de ácido láctico producido
por el cultivo iniciador bacteriano imparte defectos en el sabor y
textura del queso. Así, el tamaño máximo de cultivo iniciador se
encuentra efectivamente limitado.
Para incrementar el número bacterias del cultivo
iniciador sin incrementar la acidez del queso, los procedimientos
modernos para fabricar queso han empleado cultivos iniciadores
atenuados, que se añaden al mismo tiempo que el cultivo primario.
El cultivo primario es el responsable de establecer la acidez
necesaria. Sin embargo, en el cultivo iniciador atenuado, se mata
una mayoría de células, o por lo menos se hace que sean incapaces
de crecer durante el procedimiento de fabricación del queso,
mediante choque térmico o de congelación, lo cual evita o suprime
la producción de ácido pero no daña a los enzimas proteolíticos. El
pretratamiento para matar una proporción de células, evitando así
los procesos metabólicos que conducen a la producción de ácido,
está descrito por Frey et al. (Milchwissenschaft, 41
[11], 1986). El tratamiento también puede lisar algunas células,
resultando en la pérdida de enzimas hacia el suero.
Un problema de los procedimientos basados en el
choque térmico consiste en que las células bacterianas y los
enzimas que contienen presentan distinta sensibilidad al
tratamiento térmico. Algunas células de cultivo iniciador son
estables a la temperatura del choque, mientras que los enzimas
importantes para la maduración del queso son sensibles a la
temperatura. En este caso, resulta difícil atenuar suficientemente
el cultivo celular y al mismo tiempo retener la actividad
enzimática deseada. El resultado final es tan solo un incremento muy
moderado de la intensidad del sabor. El uso de células sometidas a
choque térmico presenta otros problemas adicionales, tales como
amargor del queso, sabor efectuoso y producción de acetaldehído.
Adicionalmente, la masa de células requerida para este
procedimiento puede resultar económicamente prohibitiva. Así, se ha
descrito el modo de alcanzar un equilibrio satisfactorio entre una
atenuación suficiente y económica del cultivo celular reteniendo al
mismo tiempo una actividad enzimática adecuada, aunque en la
práctica este equilibrio resulta imposible de alcanzar (Fox et
al., supra).
Asimismo, los procedimientos alternativos de
pretratamiento que utilizan disolventes tales como
n-butanol para acelerar la maduración, también han
resultado ser comercialmente impracticables (Exterkate F.A., J.
Diary Res., 46, 473-484, 1979).
Choi et al. (Journal of Dairy
Sciencie, Vol. 79, 1996, pp 956-963) se refiere
a la extracción de enzimas de la maduración del queso, tales como
aminopeptidasas (AP). Las APs se extraen, por ejemplo,
resuspendiendo un pellet de células bacterianas centrifugadas en
Triton® X-100. No se hace ninguna referencia a
cultivos iniciadores atenuados.
Las proteinasas desempeñan un papel importante en
la maduración del queso. Sin embargo, El Abboudi et al.
(Milchwissenschaft vol. 47, nº 10, enero 1992, pp
625-628) mostraron que bacterias iniciadoras
sometidas a choque por congelación deficientes en una peptidasa tal
como la dipeptidilaminopeptidasa (DAP), presentan un escaso efecto
sobre la maduración del queso, indicando que las peptidasas pueden
jugar un papel más minoritario.
Somkuti et al., Enzme Microb.
Technol. Vol 16, nº 7, 1994, pp 573-576,
enseñan que se pueden utilizar agentes activos de superficie para
incrementar la hidrólisis de lactosa en alimentos frescos bajos en
lactosa para cumplir las necesidades dietéticas de los consumidores
con intolerancia a la lactosa. Somkuti da a conocer la expresión
de
\beta-galactosidasa en Streptococcus thermophilus. Varios agentes activos de superficie, incluyendo el SDS y el Triton® X-100, se utilizan para permeabilizar la membrana de S. thermophilus conduciendo a un incremento de la hidrólisis mediada por la \beta-galactosidasa. Sin embargo, la propuesta de aplicar \beta-galactosidasa de S. thermophilus es para la fermentación destinada a preparar alimentos con bajo contenido en lactosa. No se describen enzimas de la maduración del queso tales como lipasas o proteasas.
\beta-galactosidasa en Streptococcus thermophilus. Varios agentes activos de superficie, incluyendo el SDS y el Triton® X-100, se utilizan para permeabilizar la membrana de S. thermophilus conduciendo a un incremento de la hidrólisis mediada por la \beta-galactosidasa. Sin embargo, la propuesta de aplicar \beta-galactosidasa de S. thermophilus es para la fermentación destinada a preparar alimentos con bajo contenido en lactosa. No se describen enzimas de la maduración del queso tales como lipasas o proteasas.
Se conoce el cultivo de lactobacilli con
un surfactante tal como la sal de un ácido biliar, ácido bovínico
en polvo o ácido desoxicólico (Resumen de la patente japonesa nº
07255467). Fox et al. (Food Biotechnology, vol. 2, nº
2, 1988, pp 133-185) da a conocer el uso de cultivos
iniciadores en la maduración del queso, aunque no se realiza
ninguna mención a agentes activos de superficie.
De este modo, existe la necesidad de un
procedimiento comercial práctico para atenuar un cultivo bacteriano
que mate suficientes células como para limitar la producción de
ácido láctico pero que también retenga niveles elevados de
actividad enzimática.
Sorprendentemente, los solicitantes han
encontrado actualmente que el tratamiento de cultivos bacterianos
iniciadores con agentes activos de superficie atenúa el cultivo
iniciador de un modo tal que permite superar los problemas
identificados anteriormente.
Así, en un primer aspecto, la presente invención
proporciona un procedimiento para acelerar la maduración del queso
utilizando un cultivo iniciador primario y un cultivo iniciador
bacteriano atenuado, caracterizado porque el cultivo iniciador
atenuado se obtiene mediante el tratamiento con un agente activo de
superficie aceptable.
El término "cultivo iniciador" se refiere a
cualquier cultivo bacteriano que resulte apropiado para ser
utilizado en la maduración del queso, tal como Bifidobacteria,
Brevibacteria, Lactobacilli, Lactococci, Leuconostocs,
Micrococci y Pediococci. Los presentes inventores
prefieren que el cultivo sea un miembro de las bacterias ácido
lácticas. Particularmente, los presentes inventores prefieren que
las bacterias que se utilizan en el cultivo iniciador sean especies
de Lactococcus. Se apreciará que el término "cultivo
iniciador" puede comprender un cultivo que contenga una única
cepa bacteriana, o más de una cepa bacteriana. El término
"cultivo iniciador" puede incluir asimismo organismos
genéticamente modificados (OGMs). En cualquier caso, el término
"cultivo iniciador" es bien conocido en la materia, y la
invención se extiende igualmente a todos los cultivos iniciadores
conocidos.
La maduración del queso se basa en la conversión
de la cuajada en un queso con el sabor, textura y aroma deseados.
Sin estar limitado por la teoría, es sabido que en el proceso de la
maduración se hallan implicadas una variedad de reacciones
bioquímicas. La maduración está relacionada con la producción de
péptidos y aminoácidos a partir de la caseina, así como también con
la descomposición de ácidos grasos para dar cetoácidos, cetonas y
ésteres mediante lipólisis. No obstante, el desarrollo del sabor
del queso evidentemente implica una interacción compleja, que muy
probablemente comprende principalmente los productos de
descomposición de la proteolisis y lipólisis, y se conocen muchos
cultivos iniciadores que expresan enzimas implicados en la
maduración del queso. Son precisamente estos cultivos los que se
prefiere atenuar para su utilización en la presente invención.
Los cultivos iniciadores atenuados se seleccionan
por su actividad enzimática, de modo que aunque generalmente se
seleccionaran según el criterio establecido anteriormente, es
preferible que no generen ácido láctico, ya que ésta es la función
del cultivo iniciador primario. De hecho, generalmente el cultivo
iniciador primario (o cultivo primario) no empezará a producir ácido
láctico hasta que haya sido añadido. Por consiguiente, puesto que
lo anterior tiende a depender de la expresión génica, el cultivo
atenuado no puede jugar un papel mayoritario en la acidogénesis.
Por el contrario, el cultivo atenuado sirve esencialmente como
fuente de enzimas de maduración, pero permite ahorrar los gastos de
aislar enzimas individuales y no pierde actividad mediante
termolabilidad. Resulta particularmente sorprendente que agentes
activos de superficie, tales como el dodecil sulfato, no presenten
un efecto significativo sobre la actividad enzimática, ya que es
sabido que son extremadamente desnaturalizantes (Scopes, R. K.,
Protein Purification, Principles and Practice, 1982, Springer
advanced texts in Chemistry, publ.
Springer-Verlag).
Tal como se utiliza en la presente memoria, el
término "atenuado" se refiere a un cultivo bacteriano tratado
de un modo tal que haga que la mayoría de las células que contiene
sean inviables. En el contexto de la invención, se prefiere que no
se detecten células viables en el queso maduro, y más
preferentemente, que no se detecten células viables en el cultivo
iniciador atenuado (o cultivo atenuado).
Preferentemente, las células del cultivo atenuado
se hacen inviables, o se matan, sin que se produzca disrupción. Una
preparación homogenizada pierde los enzimas en el suero, tal como
se ha descrito anteriormente. Sin embargo, resulta aceptable cierto
nivel de disrupción, siempre y cuando no sea demasiado elevada.
Cuando se utiliza un cultivo iniciador sin
atenuar, se observa frecuentemente un crecimiento variable de las
células del cultivo iniciador. Este hecho conduce frecuentemente a
unos niveles de actividad enzimática variables y a un grado de
variabilidad en el grado de maduración, lo cual resulta indeseable
en una operación comercial. El problema de velocidades de
crecimiento variables no existe cuando se utilizan cultivos
iniciadores tratados, ya que se puede añadir una cantidad definida
de células tratadas que presentan una actividad enzimática
predeterminada. Esto reduce la variación en los niveles enzimáticos,
y resulta en un producto final de queso más constante.
Tal como se ha establecido anteriormente, es
preferible que el número de células vivas en el cultivo final se
reduzca a un nivel tal que no queden células viables. La
eliminación de células viables resulta ventajosa para asegurar que
un queso determinado supere las pruebas de seguridad de algunos
organismos reguladores de alimentos, lo cual resulta
particularmente importante cuando se utilizan OGMs en el queso. La
reducción hasta unos niveles tan bajos también presenta ventajas en
la práctica industrial, ya que ayuda a evitar el aislamiento e
identificación de cepas comercialmente valiosas a partir del
producto final de queso.
El término "agente activo de superficie",
tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a cualquier
agente que sea capaz de actuar sobre la membrana de un
microorganismo para matar, incapacitar o reducir de algún modo la
viabilidad de la célula. Preferentemente, el agente activo de
superficie es un detergente o un surfactante. Los presentes
inventores prefieren que el agente sea un detergente, tal como un
alquil-carboxilato, un compuesto de amonio
cuaternario, un sulfonato, una betaina, una sulfo betaina, un alquil
glucósido, una sal biliar, ó un alquiletoxilato. Resultan más
preferidos los detergentes específicos sal de lauroil sarcosina,
óxido de lauril dimetilamina, dodecildimetilglicina,
octil-\beta-d-glucósido,
sales del ácido cólico, sales desoxicolato y polisorbato 20, ó
mezclas de los anteriores. Los presentes inventores prefieren
particularmente que el detergente sea un alquiletoxilato, tal como
Triton® X-100
(t-octilfenoxipolietoxietanol), o un miembro de la
clase de sulfonato, siendo el compuesto más preferido el dodecil
sulfato de sodio (en lo sucesivo referido como "SDS"). Cuando
en la presente memoria se hace referencia a SDS, se entenderá que
también
se hace referencia a cualquier otro agente activo de superficie apropiado, a menos que se especifique lo contrario.
se hace referencia a cualquier otro agente activo de superficie apropiado, a menos que se especifique lo contrario.
Se apreciará que un agente activo de superficie
también es preferentemente compatible con el uso en productos
comestibles o con los mismos, o que se puede extraer fácilmente de
las células tratadas antes de la adición del cultivo iniciador al
queso. Un agente activo de superficie aceptable es tal que pueda
ser consumido de modo seguro en la dieta a los niveles encontrados
en el queso terminado. En este sentido, el SDS resulta
particularmente preferido. Éste se encuentra catalogado en el Food
Chemicals Codex como compatible para ser usado en productos
comestibles, se emplea en la industria alimenticia como surfactante
y emulsionante, y está presente como ingrediente en las pastas de
dientes. En general, agentes tales como sales biliares son
aceptables, aunque resulta necesario tener en cuenta las
consideraciones Kosher. Se entenderá que un agente activo de
superficie debe estar presente únicamente en cantidades seguras en
el queso terminado.
El agente que actúa en superficie puede ser
utilizado a cualquier concentración apropiada, de modo que se
retenga la actividad enzimática pero que la viabilidad celular se
reduzca suficientemente. Los presentes inventores prefieren que la
concentración del agente activo de superficie sea suficiente para
reducir la viabilidad celular a niveles no superiores a 5 x
10^{4} unidades formadoras de colonias (UFC) por mililitro del
concentrado del cultivo iniciador, o inferior, siendo
preferentemente tan baja que sea efectivamente 0. Se apreciará que
la concentración del agente activo de superficie que se requiere
dependerá de numerosos factores, tales como la naturaleza del agente
activo de superficie, el número total de células, la densidad
celular, la temperatura y el tiempo de contacto con las
células.
En el caso específico del SDS, los presentes
inventores prefieren que el SDS se encuentre presente a una
concentración final comprendida entre 0,01% y 0,5% p/v para células
que estén presentes a una densidad comprendida entre 10^{9} y
10^{11} unidades formadoras de colonias (UFC)/ml, más
preferentemente entre 0,02 y 0,06% p/v. En todos los casos de la
presente memoria, el % SDS se expresa como peso por volumen de la
muestra que se va a tratar. Particularmente, los presentes
inventores prefieren que el SDS se utilice a una concentración de
0,04% para células a una densidad comprendida entre 5 x 10^{9} y 5
x 10^{10} UFC/ml. Los presentes inventores también prefieren que
las células se traten a una temperatura que permita que se retenga
la actividad enzimática, la cual se encuentra preferentemente
comprendida entre 2ºC y 15ºC, más preferentemente es inferior a
5ºC. Bajo estas circunstancias, los presentes inventores prefieren
que el cultivo celular se trate durante por lo menos una hora,
aunque se apreciará que el tratamiento durante periodos más largos
también resulta eficaz. Sin embargo, se apreciará que la incubación
con el agente activo de superficie se puede realizar a temperatura
ambiente en determinadas circunstancias, tal como con técnicas de
congelación rápida (ver Ejemplo 6).
En el caso del Triton® X-100, los
presentes inventores prefieren que el detergente se utilice a una
concentración comprendida entre 1 y 5% p/p, preferentemente entre
1,5 y 3% p/p para células a una concentración final de 10^{11}
UFC/ml.
El agente activo de superficie se puede añadir a
las células del cultivo iniciador en cualquier momento adecuado
antes de la adición del cultivo iniciador al queso. Los presentes
inventores prefieren que el agente activo de superficie se añada a
las células una vez terminada la fermentación, con las células en
fase estacionaria. Lo anterior permite una interacción óptima del
agente activo de superficie con las membranas celulares de las
células bacterianas. Sin embargo, se apreciará que el agente
activo de superficie puede ser añadido al cultivo en cualquier
momento adecuado antes de que alcance la fase estacionaria, o en un
estadio posterior, tal como después de que las células se hayan
concentrado para formar una crema celular.
Sin estar limitado por la teoría, se cree que la
disrupción de la membrana celular por el agente activo de
superficie es responsable de la reducción de la viabilidad celular.
Por consiguiente, es probable que la accesibilidad del agente
activo de superficie a la membrana sea el factor crítico que
determina la eficiencia del procedimiento de atenuación. Para el
tratamiento de una crema celular, que contiene células a una
densidad superior a la de un cultivo en fase estacionaria, puede
resultar necesario que la concentración del agente activo de
superficie sea superior y ésta estará relacionada con la
concentración celular.
Los presentes inventores prefieren que la
disrupción de la membrana celular por un agente activo de
superficie permita el acceso del enzima intracelular a sustratos
para la reacción, y permita la liberación de los productos de
reacción. Asimismo, prefieren que la célula no sea permeabilizada
hasta el punto de que los enzimas intracelulares sean liberados del
interior de la estructura celular. De este modo, el enzima
intracelular queda retenido en la cuajada del queso durante el
tratamiento, teniendo acceso a los sustratos importantes, y no se
produce la pérdida en el
suero.
suero.
Tras el tratamiento con el agente activo de
superficie, los presentes inventores prefieren que las células se
centrifuguen para formar una crema celular. Seguidamente, el
cultivo atenuado se puede añadir directamente a la leche. Sin
embargo, los presentes inventores prefieren que la crema celular se
trate adicionalmente para reducir el número de células viables, por
ejemplo, mediante congelación o secado. Particularmente, los
presentes inventores prefieren que la crema celular sea tratada
mediante congelación-descongelación seguido de
secado. Dicho tratamiento también resulta apropiado para la
preparación del cultivo atenuado en una forma que resulta apropiada
para el almacenamien-
to.
to.
Se apreciará que la presente invención requiere
que el tratamiento de las células del cultivo iniciador con el
agente activo de superficie no ocasione un descenso significativo
de la actividad de los enzimas bacterianos implicados en la
maduración del queso. Los presentes inventores prefieren que la
actividad enzimática del cultivo atenuado sea de por lo menos 85%
del valor de las células sin tratar, siendo particularmente
preferido por lo menos 90% de actividad. Por lo que se refiere
específicamente a los enzimas celulares proteolíticos, preferimos
que se mantenga por lo menos el 85% de la actividad de estos
enzimas.
En general, se pueden emplear procedimientos bien
conocidos en la técnica, conjuntamente con el procedimiento de la
invención, para preparar queso.
A continuación se ilustrará la presente invención
mediante los Ejemplos siguientes, que son ilustrativos de la
presente invención, pero no limitativos de la misma.
Procedimiento: se cultivaron células de
Lactococcus lactis de la cepa NCDO 712 en el medio M17
(Terzaghi B.E. y Sandine W.E., 1975, Applied Microbiology
29, 807-813) que contenía un 6% p/v de lactosa,
y modificado mediante la utilización de tampón fosfato sódico (100
mM) en lugar de glicerofosfato sódico. Las células se cultivaron a
30ºC a pH 6 - 7, hasta alcanzar la fase estacionaria. Se trataron
muestras de 100 ml del cultivo resultante con SDS a diferentes
concentraciones de SDS. Los ensayos se realizaron sobre muestras
tratadas con SDS tanto a temperatura ambiente como a 4ºC. La
incubación con SDS se realizó durante una hora. Tras la incubación,
se realizó el ensayo de los cultivos tratados para determinar tanto
el número de células viables que quedaban como la actividad
enzimática aminopeptidasa.
La viabilidad celular se ensayó mediante
diluciones seriadas de las células de los cultivos tratados sobre
agar MRS (Oxoid Ltd.).
La actividad aminopeptidasa se ensayó mediante la
utilización de un ensayo espectroscópico. La aminopeptidasa es un
enzima intracelular, que normalmente requiere de la disrupción
celular mediante sonicación antes de realizar el ensayo. Sin
embargo, como resultado del tratamiento con SDS, no hubo necesidad
de someter las células a una disrupción adicional antes del ensayo,
ya que el sustrato podía entrar en las células tratadas.
Una unidad de actividad aminopeptidasa se define
como la cantidad de enzima necesaria para liberar
p-nitroanilina a una velocidad de 1 \mumol por
minuto a partir de una solución 0,7 mM de L-leucina
p-nitroanilida (Sigma) a pH 7 y 30ºC, llevando a
cabo la reacción en tampón fosfato 100 mM. La velocidad de
liberación de p-nitroanilina puede ser determinada
a partir de la velocidad del incremento de absorbancia de la
solución a 410 nm, y el coeficiente de extinción de la
p-nitroanilina (Aldrich Chemical Co.) disuelta en el
mismo tampón bajo las mismas condi-
ciones.
ciones.
A partir de los resultados, se puede observar que
las células tratadas con SDS a 0,04% y 0,08% a temperatura ambiente
pierden una gran proporción de la actividad aminopeptidasa. Sin
embargo, las células tratadas a 4ºC a una concentración final de
SDS de 0,01% y 0,04% retienen más del 85% de la actividad
enzimática.
Resulta evidente que únicamente los tratamientos
con niveles de SDS superiores al 0,4% reducen la viabilidad celular
hasta un nivel preferido de 5 x 10^{4} UFC/ml, o inferior.
La combinación de los datos sobre la viabilidad
celular y los datos sobre la actividad aminopeptidasa sugiere que
las condiciones óptimas para la atenuación de un cultivo de
Lactococcus lactis se producen cuando un cultivo de células
en fase estacionaria se trata durante una hora con SDS a una
concentración final de SDS de 0,4% y a 4ºC.
Se cultivaron células de Lactococcus
lactis de la cepa NCDO 712 como en el Ejemplo 1. Se añadió SDS
(0,04%) a 1200 l de un caldo de fermentación que contenía
aproximadamente 10^{10} células/ml. El caldo celular se trató con
SDS durante una hora, y seguidamente se concentró utilizando una
centrifuga continua. La viabilidad y la actividad enzimática se
determinaron en muestras del caldo celular a diferentes estadios
del tratamiento.
Los resultados indican que el tratamiento con SDS
resulta eficaz en tratamientos a mayor escala, reduciendo la
viabilidad celular hasta el nivel deseado. La actividad enzimática
se mantiene. Adicionalmente, se demuestra el efecto de la
centrifugación en la reducción de la viabilidad celular.
El efecto del SDS se evaluó sobre un iniciador de
cepa mixta comercialmente disponible, cepa R604 (Chr. Hansen). Los
pellets congelados de la cepa R604 se diluyeron con caldo
fermentador exento de células para alcanzar una densidad de
1,4 x 10^{10} UFC/ml. Lo anterior se realizó para mimetizar un
caldo de cultivo al final de la fermentación.
El caldo de cultivo de cepa mixta resultante se
dividió en dos alícuotas y se equilibró a una temperatura
comprendida entre 8ºC y 10ºC. Una vez alcanzada dicha temperatura,
una muestra se trató con SDS para dar una concentración final de
0,04% p/v. La muestra sin tratar se utilizó como control. Ambas
muestras se mantuvieron a una temperatura comprendida entre 8 y
10ºC durante todo el experimento. El contaje de las células viables
se realizó al cabo de 1 hora y de 24 horas.
Los resultados indican que el SDS resulta eficaz
contra una cepa iniciadora comercialmente disponible, en términos de
reducción de células viables, del mismo modo que lo es contra la
cepa NCDO 712 de L. lactis.
Se preparó queso Cheddar en tinajas de queso de
10 litros utilizando un procedimiento estándar, utilizando la cepa
R604 Ch. Hansen como iniciador y Maxiren
(Gist-brocades) como coagulante. La primera tinaja
se preparó con la adición de 2,5 g de células tratadas con SDS
liofilizadas. La segunda tinaja se preparó del mismo modo, excepto
que no se añadieron células tratadas con SDS. Esta tinaja fue el
control del experimento.
Los quesos prensados resultantes se dividieron en
alícuotas de 200 g y se prepararon suspensiones de cuajada. Éstas
se incubaron a 30ºC durante 6 días y seguidamente se ensayó la
descomposición de proteínas utilizando el procedimiento SSA y se
evaluaron las características de sabor mediante un panel entrenado
de expertos sensoriales. No se observaron diferencias significativas
en la preparación del queso con o sin células tratadas con SDS. Las
características sensoriales y los resultados del SSA se resumen a
continuación.
Los resultados indican que las células tratadas
con SDS no presentan efectos adversos en la preparación del queso, y
que la adición de células tratadas con SDS estimula la
descomposición de proteínas y acelera la maduración del queso.
Adicionalmente, las células tratadas con SDS evitan el desarrollo de
sabor amargo defectuoso en el queso debido a la descomposición de
péptidos amargos por las aminopeptidasas de las células tratadas
con SDS.
La cepa NCDO 712 de Lactococcus lactis se
cultivó como en el Ejemplo 1. El caldo de fermentación se concentró
mediante centrifugación y se guardó congelado para los objetivos
del experimento.
Cuando se descongeló, el concentrado se mantuvo a
una temperatura comprendida entre 0ºC y 5ºC y se trató con 1 mg de
desoxiribonucleasa bovina (Sigma) por Kg del concentrado para
reducir la viscosidad (la viscosidad incrementó a causa de la
liberación de ADN a partir de una pequeña proporción de células que
se lisaron como resultado del ciclo de
congelación/descongelación).
El concentrado de viscosidad reducida se dividió
en alícuotas para varios tratamientos tal como se indica en la
tabla. Se añadió Tritón X-100®, se mezcló
extensamente y se guardó a 4ºC durante 1 hora, seguidamente se
congeló durante una noche.
Las alícuotas se descongelaron y se determinó la
actividad aminopeptidasa mediante el procedimiento descrito en el
Ejemplo 1.
La viabilidad celular se evaluó mediante la
dilución seriada del cultivo de células tratadas sobre un agar de
contaje exento de azúcar (Merck 10878), contando todas las colonias
del tamaño de una punta de alfiler.
Los resultados indican que el Triton
X-100 a dosis de 1% p/p aun proporciona una
actividad enzimática AP viable, con una reducción apropiada de la
viabilidad celular.
Se cultivaron células de Lactococcus de la
cepa NCDO 712 como en el Ejemplo 1. El caldo de fermentación se
concentró mediante centrifugación, se dividió en alícuotas y se
trató inmediatamente a temperatura ambiente con SDS a los niveles
indicados en la tabla siguiente.
Tras mezclar y mantener durante 1 hora, el
concentrado se sumergió en nitrógeno líquido (-195ºC) para formar
pellets de un tamaño comprendido entre 3 mm y 10 mm, y se guardó
durante una noche a -70ºC. Se extrajo una muestra a partir de cada
alícuota para ensayarla directamente tras la descongelación y el
resto se secó sin descongelar mediante liofilización.
Los ensayos incluyeron la viabilidad celular,
mediante dilución seriada sobre agar M17 (Oxoid Ltd.), recuperación
de AP mediante el procedimiento descrito en el Ejemplo 1, actividad
dipeptidilhidrolasa (DPH) y estimación de la actividad de estos
enzimas que se ha desasociado a partir de las células.
La actividad DPH se midió mediante el mismo
procedimiento que la actividad AP excepto que la
L-glicilprolina p-nitroainilida 1,5
mM (Sigma) se sustituyó por L-leucina
p-nitroanilida 0,7 mM.
La actividad enzimática desasociada se determinó
preparando una suspensión de la muestra en ensayo en tampón de
ensayo, sedimentando las células en una centrífuga de laboratorio y
determinando el porcentaje de la actividad total en la fracción del
sobrenadante. Los resultados se resumen en la tabla siguiente.
Los resultados ilustran el principio de que la
congelación rápida permite utilizar una temperatura de incubación
superior y elude la necesidad de refrigeración durante la
incubación. Adicionalmente, el detergente (SDS) se añade después de
concentrar las células y no antes, lo cual demuestra la
flexibilidad del procedimiento.
Se apreciará que en los diferentes
procedimientos, las condiciones óptimas deben ser deducidas para
cada caso a fin de reducir el contaje de células viables hasta el
nivel preferido, reteniendo al mismo tiempo una actividad enzimática
apropiada.
Los ensayos también muestran que después del
tratamiento, los enzimas quedaban sustancialmente retenidos en las
células, lo cual resulta preferido, quedando la aminopeptidasa más
retenida que la dipeptidilhidrolasa.
Claims (14)
1. Procedimiento destinado a acelerar la
maduración del queso utilizando un cultivo iniciador primario y un
cultivo iniciador bacteriano atenuado, caracterizado porque
el cultivo iniciador atenuado se obtiene mediante el tratamiento
con un agente activo de superficie.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que las bacterias del cultivo iniciador atenuado son bacterias ácido
lácticas.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el que el agente activo de superficie es un detergente o un
surfactante.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el
que el agente activo de superficie es un
alquil-carboxilato, un compuesto de amonio
cuaternario, un sulfonato, una betaina, una sulfo betaina, un
alquil glucósido, una sal biliar, ó un alquiletoxilato.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el
que el agente activo de superficie es sal de lauroil sarcosina,
óxido de lauril dimetilamina, dodecildimetilglicina,
octal-\beta-d-glucósido,
sales del ácido cólico, sales desoxicolato, polisorbato 20, ó una
mezcla de cualquiera de los anteriores.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el agente activo de superficie es
dodecil sulfato de sodio.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el
que el dodecil sulfato de sodio se encuentra presente a una
concentración final comprendida entre 0,01% y 0,5% p/v de la
muestra que se va a tratar para células que se encuentran a una
densidad comprendida entre 10^{9} y 10^{11} unidades formadoras
de colonias (UFC/ml).
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que el agente activo de superficie es
Triton® X-100.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el
que el Triton® X-100 se utiliza a una
concentración comprendida entre 1 y 5% p/p para las células que se
encuentran a una concentración final de 10^{11} UFC/ml.
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la viabilidad del cultivo
iniciador atenuado se reduce hasta no más de 5 x 10^{4} unidades
formadoras de colonias (UFC) por ml del concentrado de cultivo
iniciador.
11. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la actividad enzimática del
cultivo atenuado se encuentra a un nivel de por lo menos 85% del
cultivo antes del tratamiento con el agente activo de superficie,
preferentemente por lo menos 90%.
12. Procedimiento según la reivindicación 11, en
el que se mantiene por lo menos el 85% de la actividad de los
enzimas proteolíticos celulares.
13. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que las células tratadas con el
agente activo de superficie se tratan adicionalmente para reducir
el número de células viables.
14. Queso obtenido mediante el procedimiento
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.
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