ES2335862T3 - Seleccion de compuestos activos para la cuajada durante la obtecion de queso. - Google Patents
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Abstract
Una matriz que comprende: - un hidrocoloide; y - una enzima en una cantidad de 0,01 a 20% p/p (basada en la materia seca de la matriz), en la que el hidrocoloide es una proteína, la matriz está en forma de partículas y al menos 50% de las partículas de la matriz tienen un diámetro de 1 a 50 μm, y la matriz tiene de 80 a 99,9% (p/p) de contenido de materia seca, y la enzima está atrapada en la matriz.
Description
Selección de compuestos activos para la cuajada
durante la obtención de queso.
La presente invención se refiere a métodos para
el atrapamiento de un compuesto activo en la cuajada durante la
fabricación de queso.
Los procesos de fabricación tradicionales de
queso implican coagular leche para formar cuajadas sólidas y suero
líquido. Típicamente, la leche se coagula enzimáticamente usando
cuajo. El cuajo puede ser de origen animal, pero actualmente
también se usan cuajos bacterianos. La actividad del cuajo conduce a
la hidrólisis del enlace Phe_{105}-Met_{106} de
la \kappa-caseína. Puesto que la
\kappa-caseína es el factor principal que
estabiliza las micelas de caseína, su hidrólisis desestabiliza las
micelas, que entonces coagulan en presencia de una concentración
crítica de Ca^{2+}. Para la mayoría de los procesos de fabricación
de queso, la temperatura a la que la leche del queso coagula es
alrededor de 30ºC. Tras la coagulación de la leche del queso, las
partículas de la cuajada se separan del suero. La cuajada contiene
aproximadamente 80% de la proteína procedente de la leche
(caseínas), y el suero contiene el resto (proteína del suero). La
cuajada se sala entonces y se prensa para producir queso
fresco.
El queso fresco se envejece entonces (madura) en
las condiciones de temperatura particulares necesarias para
permitir que se desarrollen el sabor y la textura deseados. Si el
periodo de envejecimiento o maduración es corto, el producto se
conoce como queso joven. Periodos de envejecimiento más prolongados
producen queso suave, maduro y extra-maduro. A
medida que el queso se envejece durante procesos de envejecimiento
más prolongados, se desarrolla más sabor, incrementado el valor del
queso resultante. Aunque los quesos "viejos" y "muy
viejos" se venden a mayores precios en el mercado que los quesos
más jóvenes, son caros de producir debido a los costes sustanciales
asociados con el almacenamiento y refrigeración durante el proceso
de maduración prolongado. En muchos casos, la maduración requiere
hasta tres a doce meses de almacenamiento a una temperatura de
alrededor de 10ºC.
Si la maduración se pudiese acelerar, esto daría
como resultado una reducción en los considerables costes asociados
con el almacenamiento del queso durante el proceso de
maduración.
Muchas enzimas originadas por ejemplo del
fermento usado, tales como proteasas, peptidasas y lipasas, se
utilizan como herramientas para ajustar el desarrollo complejo del
sabor de los quesos.
Durante la transición de la leche líquida al
estado de gel, las caseínas presentes se separan de las fracciones
del suero de la leche. Las caseínas constituyen aproximadamente el
80% de las proteínas de la leche que colectivamente forman la
cuajada del queso. Las proteínas restantes se clasifican como
proteínas del suero. En general, la cuajada se separa de la
fracción del suero en alrededor de 30-50 minutos
después de la adición del coagulante a la leche. Un problema clave
al utilizar enzimas en la producción de queso es seleccionar estas
enzimas para la cuajada, de tal forma que se retenga suficiente
actividad enzimática en la cuajada del queso durante la gelación.
Típicamente, las enzimas se pierden durante la fabricación del queso
durante la separación de la cuajada/suero. Por lo tanto, existe la
necesidad de un medio para retener enzimas de maduración en
fracciones de cuajada durante la producción del queso.
Kallasapathy et al., Australian Journal
of Dairy Technology, Vol. 53 (1998), página 125, XP000772499,
describe estudios sobre enzimas encapsulantes para acelerar la
maduración de los quesos. Como materiales encapsulantes se
describen gomas alimentarias tales como agar, alginato, goma gellan,
kappa e iota-carrageenano y
kappa-carrageenano-goma de
algarrobilla.
C. Perols et al., Enzyme and Microbial
Technology 20 (1997), página 57-60,
XP-000982955, describe el atrapamiento de enzimas
en perlas de gel de konjac que funden en frío, para ser usadas para
la liberación controlada para la maduración del queso.
M. Wright et al.: Cultured Dairy Products
Journal, (mayo 1990), página 11-14,
XP-000646533, describe el microencapsulamiento de
lisozima para acelerar y modificar la maduración del queso
cheddar.
B. Law et al.: North European Food and
Dairy Journal, vol. 6/87 (1987), páginas 194-199,
XP-000983091, da un repaso de los métodos para el
microencapsulamiento de enzimas para la tecnología de quesos. Se
mencionan lipasas encapsuladas en gelatina tratada con
formaldehído.
A.G.W. Janssen: Voedingsmiddelen Technologie, nº
8 (8 de abril de 1999), página 32, XP000822923, describe un sistema
de enzimas líquido para uso en la maduración acelerada del queso. Se
describe que las proteasas se inmovilizan en partículas más
grandes, de grado alimentario. Como partículas, se usan gotitas de
aceite de soja, caseínas absorbidas en gotitas de aceite de soja, y
micelas de caseína.
La patente U.S. nº 4.927.644 describe un método
para el atrapamiento de enzimas en la cuajada del queso produciendo
agregados enzimáticos sin agentes complejantes o inmovilizantes. Las
partículas enzimáticas son insolubles en leche y, cuando la cuajada
se separa del suero, los agregados enzimáticos se quedan en la
cuajada. Sin embargo, puesto que los agregados enzimáticos
consisten esencialmente en enzima insoluble tras la separación de
la cuajada y el suero, estas enzimas están, en el mejor de los
casos, parcialmente disponibles para el proceso de obtención de
queso.
La patente U.S. 3.746.621 describe una
microcápsula que contiene enzimas, que comprende una enzima y
partículas de un sólido hinchable finamente dividido encapsulado en
una sustancia aglutinante. Más particularmente, describe una
microcápsula que contiene enzimas que, en estado seco, protege a la
enzima, pero cuando se pone en agua se rompe rápidamente formando
una disolución acuosa de la enzima. Los ejemplos de una disolución
aglutinante son disoluciones acuosas de un material soluble en
agua, tal como gelatina, caseína, dextrina, dextrano, o similar.
Los ejemplos de partículas hinchables son sílice, arcilla, almidón,
dextrano en polvo, gelatina, caseína y similar.
Para resolver los problemas mencionados
anteriormente, la invención proporciona métodos para la selección
de compuestos activos, tales como enzimas, para la cuajada del
queso. Los métodos permiten la liberación de los compuestos activos
sólo después de la separación de la cuajada y el suero, y además el
compuesto activo se distribuye homogéneamente en toda la
cuajada.
En consecuencia, la presente invención
proporciona una matriz que comprende:
- -
- un hidrocoloide; y
- -
- una enzima en una cantidad de 0,01 a 20% p/p (basada en la materia seca de la matriz);
en la que el hidrocoloide es una proteína, la
matriz está en forma de partículas, y al menos 50% de las partículas
de la matriz tienen un diámetro desde 1 hasta 50 \mum, la matriz
tiene de 20 a 99,9% (p/p) de contenido de materia seca, y la enzima
está atrapada en la matriz.
La presente invención proporciona además:
- -
- un método para la producción de un queso, que comprende la adición de una matriz de la invención, en el que la matriz comprende una enzima y se añade antes de la separación de las cuajadas y el suero.
Se ha encontrado sorprendentemente que se pueden
atrapar enzimas en una matriz, que se escoge o produce de tal
manera que este presente homogéneamente en la cuajada. La mayoría de
las enzimas serán liberadas en la cuajada tras la separación de la
cuajada del suero.
Según una realización de la invención, las
enzimas están atrapadas en una matriz de material hidrocoloidal. La
matriz consiste en proteínas. Los ejemplos de materiales adecuados
son gelatina, caseína, suero, proteína de haba de soja, albúmina.
La caseína y el suero son los hidrocoloides de grado alimentario
preferidos para uso en la invención, debido a que ya están
presentes de forma natural en el queso. También se pueden usar
productos derivados de estos hidrocoloides, tales como, por ejemplo,
caseinato sódico.
También se pueden usar uno o más de los
hidrocoloides mencionados anteriormente, en combinación entre sí.
En una realización preferida, se usan caseína y suero. La enzima se
distribuye preferiblemente de forma homogénea por toda la
matriz.
La enzima se incorpora en el producto de queso
final debido a la matriz. En general, la enzima tendrá una función
durante el proceso de maduración o de almacenamiento del queso. La
enzima puede influir por ejemplo en la estructura, el sabor, la
capacidad de almacenamiento y el proceso de envejecimiento del
queso.
Una distribución homogénea de la enzima atrapada
puede dar lugar a cierta pérdida inicial. Esto se puede reducir
secando la matriz. En consecuencia, la matriz estará en una forma
seca que contiene de 80 a 99,9% (p/p) de materia seca, dependiendo
del hidrocoloide usado, como lo apreciará la persona experta,
preferiblemente 90 a 99,5% (p/p) y lo más preferible de 92 a 98%
(p/p de materia seca) cuando se añade a la leche.
En general, se añadirá de 0,01 a 5% (p/p) de
matriz (que contiene el compuesto activo, es decir, una enzima) a
la leche. Preferiblemente, se añade de 0,1 a 2% p/p en la obtención
de queso normal. La propia matriz contendrá de 0,01 a 20% p/p
(basado en la materia seca) de la enzima, preferiblemente de 0,05 a
10%, y más preferiblemente de 0,1 a 5% p/p.
Los ejemplos de enzimas que se añaden como el
compuesto activo son proteasas, peptidasas, aminotransferasas,
lisasas y lipasas, y sus combinaciones. Preferiblemente se usan
enzimas solubles.
La función de hinchamiento de la matriz de
hidrogel se usa para evitar la pérdida inicial de los compuestos
activos. Las enzimas están presentes preferiblemente como enzimas
solubles, y por lo tanto sólo se disolverán en la matriz de
hidrogel cuando la matriz se ponga en contacto con la leche. La
matriz de hidrogel seca se hinchará inicialmente, y sólo cuando se
absorba suficiente agua las enzimas se disolverán y difundirán en
la leche. De esta manera es posible atrapar las enzimas durante un
tiempo suficiente en la matriz, de forma que las enzimas sólo están
sustancialmente disponibles después de la separación de la cuajada
del suero.
Al menos 40%, preferiblemente al menos 50%, más
preferiblemente al menos 70%, e incluso más preferiblemente al
menos 90% (p/p) de la enzima es retenida en la cuajada hasta después
de la etapa de separación de la cuajada/suero. La retención o
atrapamiento de la enzima en la cuajada o queso está determinado
preferiblemente según el procedimiento como se describe en el
Ejemplo 7. Debido a que la matriz está en general destinada al uso
en la obtención de queso, las enzimas a atrapar tendrán
ventajosamente un efecto en el queso o el proceso de obtención del
queso, y en general son compuestos de grado alimentario.
También se ha encontrado que la selección del
tamaño de partículas de la matriz es un aspecto importante de la
invención. Las partículas apropiadas de la matriz deben de ser
suficientemente grandes para ser atrapadas en la cuajada, por
ejemplo mayores que 1 \mum, según se mide mediante analizadores de
tamaños de partículas por medio de la dispersión de la luz láser,
como el Malvern Mastersizer. Las partículas de la matriz secas de
menos de 50 \mum son suficientemente pequeñas para que estén
presentes homogéneamente en la cuajada sin afectar a la estructura
de la cuajada y el queso resultante. En consecuencia, el 50% (p/p),
preferiblemente 70%, y más preferiblemente 90% de las partículas de
la matriz seca de la invención tienen un tamaño de 1 a 50 \mum,
preferiblemente de 5 a 30 \mum. Por tamaño de partículas se quiere
decir aquí el diámetro más grande de una partícula.
La densidad de la matriz hinchada se ha de
escoger de tal forma que la matriz esté distribuida homogéneamente
en toda la cuajada. En consecuencia, la densidad relativa de la
matriz hinchada (en forma húmeda) es preferiblemente próxima a la
densidad de la leche. La densidad de la matriz se puede ajustar, si
es necesario, añadiendo compuestos adicionales. Incorporando por
ejemplo grasas o ceras en la matriz, se puede reducir la densidad de
la matriz. Estos compuestos grasos se añaden preferiblemente a la
matriz en forma dispersa. Para incorporar estos compuestos grasos,
en general se usarán emulsionantes. Preferiblemente, el emulsionante
es idéntico a la matriz. Por ejemplo, se puede usar caseinato de
sodio para la matriz así como para el emulsionante. Típicamente,
para la matriz se usará una concentración elevada de caseinato,
mientras que los materiales grasos se emulsionarán en una
disolución más pequeña de caseinato. La concentración y el tipo de
grasa o cera también se pueden seleccionar para ralentizar el
proceso de hinchamiento. En general, cuanta más grasa o cera se use,
más lento es el proceso de hinchamiento.
Como se ha explicado anteriormente, existen
varios mecanismos para controlar la liberación de la enzima a
partir de la matriz a un tiempo seleccionado o preferido. La
liberación de la enzima puede ser influida además activamente
añadiendo compuestos tales como grasas o ceras, o seleccionando la
relación apropiada de matriz/enzima. En general, cuanto mayor es
esta relación, menor es la velocidad de liberación de la enzima.
Según una realización de la invención, la enzima
se puede atrapar en la matriz introduciendo la enzima en una forma
soluble de la matriz y cambiando subsiguientemente el entorno de la
matriz, para hacer que la matriz solidifique. Según una
realización, para obtener la solidificación, se usa un cambio del
pH; por ejemplo, la reducción del pH de una disolución de caseinato
de sodio coagulará la matriz.
Otra manera de retener la enzima en la matriz se
puede lograr seleccionando hidrocoloides que sean fluidos a una
temperatura más elevada, pero que solidifiquen a una temperatura más
baja, tal como gelatina. Este medio de inmovilización de la enzima
mediante reducción de la temperatura es posible. También se puede
usar albúmina. Se puede usar un incremento de la temperatura para
fijar el compuesto activo en una matriz de albúmina solidificada.
En aún otra realización de la invención, se usa la selección de
sales. En este caso, se escoge una matriz, con lo que se usan sales
para fijar los hidrocoloides solubles.
Uno de los sistemas de matriz preferidos es la
caseína. Típicamente, una disolución muy concentrada de caseinato
de sodio se mezcla con el compuesto activo. Esta disolución acuosa
contiene preferiblemente 10 a 40% p/p de caseinato de sodio,
preferiblemente 10 a 35% p/p, más preferiblemente 15 a 30% p/p.
Preferiblemente, el compuesto activo se disuelve en agua antes de
añadirlo a la disolución concentrada de caseinato de sodio.
Después de mezclar se añade ácido a fin de
reducir el pH hasta aproximadamente el punto isoeléctrico, para
inducir la coagulación. Como resultado, el compuesto activo es
atrapado completamente en la caseína coagulada. En el caso en el
que se use una baja concentración de disolución de caseinato de
sodio, se puede producir una superprecipitación, y parte de la
actividad del compuesto activo se puede perder; por lo tanto se
prefieren concentraciones elevadas de caseinato de sodio.
Subsiguientemente, la matriz coagulada aún
húmeda se seca preferiblemente y se muele para producir partículas
finas. Se pueden usar los procesos de secado y molienda conocidos en
la técnica, tales como secado, secado a vacío, o secado en lecho
fluidizado.
Después de secar y moler, la matriz de caseína
tendrá un tamaño de partículas de 1-50 \mum, más
preferiblemente de 5 a 30 \mum, e incluso más preferiblemente de
10 a 20 \mum.
\newpage
En general, una formulación adecuada para
inmovilizar enzimas para uso en la invención se puede preparar de
la siguiente manera.
Primero se mezcla una disolución de una matriz
adecuada junto con la enzima.
El mezclamiento se puede hacer en un mezclador
adecuado, por ejemplo con un mezclador de pasta eléctrico equipado
con una batidora de mariposa. La mezcla solidifica a medida que el
mezclamiento continúa.
Las partículas de la matriz obtenidas contienen
la enzima, y se secan subsiguientemente, por ejemplo, en un secador
de bandeja de vacío.
Las partículas secas se pueden moler, por
ejemplo con un molino de corte centrífugo.
El polvo seco obtenido se puede almacenar a
temperatura ambiente.
Otra matriz preferida para uso en la invención
es la proteína del suero. La desnaturalización térmica desplegará
tales proteínas globulares en enrollamientos más o menos al azar de
cadenas peptídicas que, al enfriarse, formarán agregados vía
diversos tipos de interacciones. Estas interacciones pueden ser de
naturaleza electrostática, hidrófoba o covalente. Las interacciones
reticulantes atraparán moléculas de agua, y se formará un gel. Un
gel de proteína se puede definir como una matriz o red
tridimensional en la que se producen interacciones
polímero-polímero de manera ordenada, dando como
resultado la inmovilización de grandes cantidades de agua mediante
una pequeña proporción de la proteína.
Las funcionalidades del gel, tales como
viscoelasticidad y aspecto externo (opalescencia), se determinan
mediante variables del proceso tales como pH, fuerza iónica,
valencia de los iones, concentración de los constituyentes, grado
de desnaturalización proteínica y el tiempo de reacción. La gelación
real tendrá lugar cuando ya se ha enfriado la disolución de las
proteínas. Además, el momento de la gelación se puede iniciar
mediante adición de iones tales como sodio o calcio.
Se ha encontrado que, durante el proceso de
gelación de hidrocoloides, se pueden atrapar proteínas activas
(tales como enzimas) o hidratos de carbono en la red reticulante del
gel. Puesto que la gelación tendrá lugar a menores temperaturas,
las proteínas activas no perderán actividad debido a la
desnaturalización térmica.
El procesamiento posterior de tal gel a base de
proteína del suero, que consiste en cortar el gel, secar y moler,
dará como resultado partículas secas de proteína del suero de tamaño
definido que contienen el compuesto activo atrapado. De esta manera
se puede obtener una formulación de grado alimentario de un
hidrocoloide bioactivo con una retención total de la actividad del
compuesto activo. Durante el proceso de fabricación del queso,
debido al tamaño de las partículas, el compuesto activo será
atrapado sustancialmente en la cuajada y no terminará en la
fracción del suero, o sólo terminará parcialmente en la fracción del
suero.
La matriz de la presente invención se puede usar
en la producción de queso duro o blando, tal como cheddar, gouda,
edam, etc.
Este ejemplo describe el método que se usó para
analizar la cantidad de amino-peptidasa activa. Se
disolvió polvo de enzima en un tampón de fosfato de 0,05 M, pH =
7,2, a 20ºC, suspendiendo 1 g de polvo de enzima en 99 ml de
disolución de tampón. La disolución de enzima obtenida se diluye en
consecuencia 10, 100 y 1000 veces para obtener la disolución
apropiada para los análisis de actividad enzimática final.
La disolución enzimática obtenida se analiza
incubando 0,1 ml de disolución enzimática como tal, o diluida en un
intervalo de dilución. La incubación (30ºC) se realiza en una cubeta
mezclando con 0,9 ml de una disolución 260 ppm de
L-fenilalanina-para-nitroanilida
(adquirida de Sigma P 4673) en 0,05 M de tampón de fosfato, pH =
7,2, frente a un blanco en el tiempo. La medición se realizó a 30ºC,
durante 4 minutos, usando un espectrofotómetro Uvicon 933. La
actividad se calculó a partir de la extinción delta por minuto
usando un coeficiente de extinción molar de 8800 ml/mol*cm.
Este ejemplo describe el método que se usó para
analizar la cantidad de amino-peptidasa inmovilizada
activa. Se suspendió 1 g de las partículas de enzima en 100 ml de
un tampón de fosfato (0,05M, pH = 7,2, 20ºC). Se varió el tiempo de
suspensión para obtener información sobre el tiempo de liberación de
la enzima activa a partir de las partículas.
La disolución enzimática disuelta se aísla de la
dispersión pipeteando directamente, o centrifugando la dispersión y
pipeteando a partir de la capa superior transparente.
\newpage
La disolución enzimática obtenida se analiza
incubando a 30ºC 0,1 ml de disolución enzimática como tal y 0,1 ml
de muestras procedentes de un intervalo de dilución de 10, 100 y
1000 veces, para obtener la concentración enzimática apropiada. La
incubación en la cubeta se realizó con 0,9 ml de una disolución 260
ppm de
L-fenilalanina-para-nitroanilida
(adquirida de Sigma P 4673) en 0,05 M de tampón de fosfato, pH =
7,2, frente a un blanco en el tiempo.
La medición se realizó a 30ºC, durante 4
minutos, usando un espectrofotómetro Uvicon 933.
La actividad se calculó a partir de la extinción
delta por minuto usando un coeficiente de extinción molar 8800
ml/mol*cm.
Los siguientes ejemplos ilustran la
invención
Ejemplo comparativo
1
Se determinó la concentración óptima de matriz
necesaria para obtener un sistema enzimático de matriz solidificada
sin humedad externa (sinerasa) concomitante durante la gelación.
Esto permitió que se minimizase la pérdida de enzima durante la
formulación.
Se disolvió caseinato de sodio, tipo Miprodan 30
(adquirido de MD Foods Ingredients, Dinamarca), en agua del grifo a
20ºC en concentraciones de 10% (p/p), 15% (p/p), 20% (p/p) y 25%
(p/p).
La solidificación se obtuvo calentando 1000 g de
proteína disuelta hasta 50ºC para reducir la viscosidad, y
solidificando en consecuencia la disolución durante la agitación
añadiendo una disolución de 4M de tampón de acetato pH = 4,0.
Todas las concentraciones de caseína sódica se
comportan adecuadamente, pero los mejores resultados se obtuvieron
con una concentración de al menos 20% (p/p) de caseinato de
sodio.
\vskip1.000000\baselineskip
La enzima Accelerzyme^{TM} AP 2000 (una
amino-peptidasa) se inmovilizó en caseinato de sodio
tipo Miprodan 30.
Se añadieron lentamente 250 g de caseinato de
sodio a 715 g de agua del grifo a 20ºC. Los dos se agitaron
entonces juntos con un mezclador de pasta eléctrico en el soporte 1,
tipo N-50, (de Hobart), equipado con un batidor de
mariposa.
Cuando el caseinato de sodio se dispersó
completamente en el agua, la mezcla se calentó hasta 50ºC y se
mezcló hasta que el caseinato de sodio se disolvió
completamente.
Se disolvieron 10 g de Accelerzyme AP 2000
(DSM-Gist, Delft, Holanda) en 25 g de agua del grifo
a 50ºC, y después se añadió a la mezcla de caseinato de sodio
mientras se agitaba.
A la disolución agitada se añadieron lentamente
30 g de tampón de acetato de Na (4M, pH = 4,0) en porciones de 5 g,
y esta disolución se agitó hasta que se produjo la solidificación
completa de la disolución.
Las partículas obtenidas se recogieron y se
secaron subsiguientemente extendiendo sobre las bandejas de secado
de un secador de bandejas de vacío toda la noche a 30ºC y 0,1 bares
de presión absoluta.
Las partículas secas obtenidas se molieron
entonces con un molino de corte centrífugo tipo ZM1 (de Retsch),
con un filtro metálico de caudal máximo de 120 \mum.
El 90% de las partículas contadas tuvieron un
tamaño medio de partículas de 10-15 \mum cuando se
midieron con un analizador de tamaño de partículas Malvern
Mastersizer S.
El polvo obtenido se recogió y se almacenó a
temperatura ambiente hasta su uso.
\vskip1.000000\baselineskip
La enzima Accelerzyme^{TM} AP 2000 se
inmovilizó en una matriz de proteína de suero gelada. Se usó un
aislado de proteína de suero (WPI) de tipo Bipro (Danisco
International Inc.).
Se disolvieron 10 g de WPI toda la noche en 100
ml de agua destilada milli-Q, con agitación lenta.
La disolución se dializó extensamente (corte del peso molecular de
la membrana porosa molecular aproximadamente 3.5000 Da -
Spectra-Por) en 5 l de agua milli-Q,
para reducir la fuerza iónica. El agua se renovó dos veces.
La disolución se calentó durante 30 minutos
hasta 85ºC. Tras enfriar hasta 30ºC, se añadieron 664 mg de la
Accelerzyme a 100 ml de la disolución de WPI. El pH de la disolución
se ajustó hasta pH = 10 con NaOH 0,1 N. Se añadió a la disolución
5% en volumen de una disolución de CaCl2 (0,2 M). La gelación se
produjo a 30ºC, para dar un gel transparente. El gel se cortó en
pequeños trozos (tamaño de alrededor de cc) y se congelaron
(-20ºC).
El gel se secó entonces a vacío durante 48
horas, y se molió entonces en un mortero. El polvo obtenido se
recogió y se almacenó a 4ºC para uso posterior.
\vskip1.000000\baselineskip
Se evaluó el comportamiento en suspensión de las
partículas descritas en los Ejemplos 2 y 3.
A fin de tener una buena interpretación visible
de las capacidades de la suspensión de las partículas obtenidas,
las partículas se introdujeron en un medio de leche sintética
diseñado por Jenness y Koops (Jenness R. y Koops J. Neth Milk Dairy
J. (1962)).
Se añadió 1 g de los polvos obtenidos en los
Ejemplos 2 y 3 a 100 ml del medio de Jenness-Koops,
y se mezcló.
La suspensión se observó en busca de
sedimentación, flotamiento en la superficie y suspensión al azar en
la disolución durante 30 minutos. No se observó sedimentación ni
flotamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
Se estudió la liberación de la enzima a partir
de las partículas obtenidas en el Ejemplo 2 durante la
hidratación.
Las partículas se suspendieron para adecuarse al
método usado en el Ejemplo 4, y se agitaron suavemente durante 3
días.
Se tomaron muestras de la fase acuosa de la
suspensión agitada en diversos puntos de tiempo, y se midieron
subsiguientemente para determinar la actividad enzimática
específica.
Los resultados se presentan en la Tabla 1.
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Actividad relativa: con relación a la actividad
enzimática antes de la fijación en la matriz.
\vskip1.000000\baselineskip
Se estudió la liberación de la enzima a partir
de las partículas obtenidas en el Ejemplo 3 durante la
hidratación.
Las partículas se suspendieron para adecuarse al
método usado en el Ejemplo 4, y se agitaron suavemente durante una
hora.
Se tomaron muestras de la fase acuosa de la
suspensión agitada en diversos puntos de tiempo, y se midieron
subsiguientemente para determinar la actividad enzimática
específica.
Los resultados se presentan en la Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
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\vskip1.000000\baselineskip
El polvo de enzima del Ejemplo 2 se introdujo en
el queso.
El queso se obtuvo según el siguiente método
(Shakeel-Ur-Rehm an, McSweenly,
P.L.H. y Fox, 8.F., 1998. Protocol for the manufacture of miniature
cheeses. Lait 78, 607-620).
Se pasteurizó un 1 litro de leche fresca
calentando durante 30 minutos a 63ºC.
La leche pasteurizada se transfirió entonces a
una cuba de plástico para quesos de boca ancha (200 ml), y se
enfrió hasta 31ºC.
Se añadió fermento (2% en el caso de fermento
fresco, Direct Set® DS 5LT1 adquirido de DSM -Food Specialties
Australia, saquito de 0,5 unidades 1,8 unidades/1,000l que
corresponde a 0,72 ml de fermento/200 ml), y se incubó durante 20
minutos.
Se añadieron 132 \mul de CaCl_{2} (1 M),
seguido de la adición de 43,5 \mul de cuajo (Maxiren® 15 T
adquirido de DSM Food Specialties).
Se añadieron 2 g de una formulación según el
Ejemplo 2, y la mezcla se agitó entonces durante 10 minutos.
Después de 50 minutos, se formó un coágulo
sólido. El coágulo se cortó manualmente mediante alambre estirado 1
cm de separación a través de un marco. La curación se permitió
durante 2 minutos, seguido de una agitación suave durante 10
minutos. La temperatura se incrementó gradualmente hasta 38ºC
durante 30 minutos, y la mezcla de cuajadas/suero se agitó
continuamente. Al alcanzar un pH de 6,2, las mezclas de
cuajadas/suero se centrifugaron a temperatura ambiente durante 60
minutos a 1.700 g. El suero se drenó, y las cuajadas se mantuvieron
en un baño de agua a 36ºC. Los quesos se invirtieron cada 15
minutos hasta que el pH disminuyó hasta 5,2-5,3, y
entonces se centrifugaron a 1.700 g durante 20 minutos. Después de
un drenaje adicional del suero, los quesos se salaron con salmuera
(20% de NaCl, 0,05% de CaCl_{2}.H_{2}O) durante 30 minutos a
temperatura ambiente en botellas. Después de salar, los quesos se
retiraron de las cubas para quesos, se limpiaron con un papel de
tejido, se envasaron a vacío y se maduraron a 12ºC. Se estableció un
balance de masas para controlar la posible pérdida de actividad
enzimática durante la producción. Se tomaron muestras en cada etapa
en el proceso de fabricación del queso. Las muestras se almacenaron
a -20ºC. En la Tabla 3 se da un balance de masas de las muestras
obtenidas.
Debido al atrapamiento de la enzima en la
matriz, no se encontrará toda la actividad en el queso/cuajada.
Claims (12)
1. Una matriz que comprende:
- un hidrocoloide; y
- una enzima en una cantidad de 0,01 a 20% p/p
(basada en la materia seca de la matriz),
en la que el hidrocoloide es una proteína, la
matriz está en forma de partículas y al menos 50% de las partículas
de la matriz tienen un diámetro de 1 a 50 \mum, y la matriz tiene
de 80 a 99,9% (p/p) de contenido de materia seca, y la enzima está
atrapada en la matriz.
2. Una matriz según la reivindicación 1, en la
que la enzima es soluble o parcialmente soluble en agua.
3. Una matriz según la reivindicación 1 o
reivindicación 2, en la que el hidrocoloide se selecciona de suero,
un derivado de suero, caseína, un derivado de caseína, y una
combinación de al menos dos de estos hidrocoloides.
4. Una matriz según la reivindicación 3, en la
que el hidrocoloide es suero o un derivado de suero.
5. Una matriz según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en la que la enzima es una proteasa, una
peptidasa, una amino transferasa, una lisasa, una lipasa, o una
combinación de las mismas.
6. Un método para la producción de queso, que
comprende la adición de una matriz como se define en una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la matriz se añade antes de
la separación de la cuajada del suero.
7. Uso de una matriz en la separación de queso,
comprendiendo dicha matriz:
- un hidrocoloide; y
- un compuesto activo en una cantidad de 0,01 a
20% p/p (basada en la materia seca de la matriz),
en el que el hidrocoloide es una proteína, la
matriz está en forma de partículas y al menos 50% de las partículas
de la matriz tienen un diámetro de 1 a 50 \mum, la matriz tiene de
80 a 99,9% (p/p) de contenido de materia seca, y el compuesto
activo está atrapado en la matriz.
8. Uso según la reivindicación 7, en el que el
compuesto activo es soluble o parcialmente soluble en agua.
9. Uso según la reivindicación 7 o
reivindicación 8, en el que el compuesto activo es una enzima.
10. Uso según la reivindicación 9, en el que la
enzima es una proteasa, una peptidasa, una amino transferasa, una
lisasa, una lipasa, o una combinación de las mismas.
11. Uso según una cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 10, en el que el hidrocoloide se selecciona de
suero, un derivado de suero, caseína, un derivado de caseína, y una
combinación de al menos dos de estos hidrocoloides.
12. Uso según la reivindicación 11, en el que el
hidrocoloide es suero o un derivado de suero.
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