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INTRODUCCIÓN
El trabajo de investigación
esta encaminado en la
implementación
de
Ultrasonido
de
baja
frecuencia y la acción
enzimática de la mTGasa
(Transglutaminasa)
para
incrementar el rendimiento
quesero y mejorar las
propiedades fisicoquímicas
del queso fresco.
DISEÑO EXPERIMENTAL
Tabla 1.Variables Codificadas y Naturales
Variables codificadas|
[ ] mTGasa
Amplitud (%) Tiempo (min)
(ppm)
1
-1
-1
1,681792831
0
0
-1
-1
1
1
-1
1
0
-1,681792831
0
1
1
1
-1
-1
-1
0
1,681792831
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-1,681792831
1
1
-1
0
0
0
-1,681792831
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-1
1
-1
0
0
1,681792831
-1
1
1
Variables Naturales
Amplitud Potencia Tiempo [ ] mTGasa
(W)
(%)
(min)
(ppm)
83
332
2
0,19
99
400
5
0,45
37
148
2
0,71
83
332
2
0,71
60
240
0
0,45
83
332
8
0,71
37
148
2
0,19
60
240
10
0,45
60
240
5
0,45
60
240
5
0,45
60
240
5
0,01
83
332
8
0,19
60
240
5
0,45
21
85
5
0,45
60
240
5
0,45
60
240
5
0,45
60
240
5
0,45
37
148
8
0,19
60
240
5
0,89
37
148
8
0,71
VARIABLES DE RESPUESTA
Tabla 2. Variables de respuesta propiedades fisicoquímicas
Variables
Unidades
Rendimiento quesero
%
Humedad
%
Sinéresis
mL de suero
Color
ΔE
Proteína de suero
mg/mL
Tabla 3. Variables de respuesta análisis textural TPA
Variables
Unidades
Dureza
N
Cohesividad
Adimensional
Adhesividad
kg*m2/s2
Elasticidad
Adimensional
Masticabilidad
Kg
Gomosidad
kg*m/s-2
ELABORACIÓN DE QUESO
Sonicación de
la leche
Queso fresco
obtenido
Coagulación
Quimosina T
37°C
t 30
min
Prensado
masa: 1 Kg t
48 h
Corte
Desuerado t
15 min
Filtración de
suero
t
10 min
Incubación
Enzima
mTGasa
T
50°C
t 20
min
RENDIMIENTO QUESERO (%)
El mayor rendimiento quesero (15,1%) se obtuvo cuando se utilizan valores mínimos de
potencia, alta concentración de enzima y un tiempo intermedio a las siguientes condiciones de
potencia = 85 W, tiempo = 5 min y concentración de enzima = 0,045 ppm.
Tabla 8. Resultados del efecto obtenido sobre el Rendimiento Quesero
Tratamiento Amplitud (%) Potencia (W) Tiempo (min) mTgasa (ppm) Rendimiento (%)
Control
0
0
0
0
13,78
Enzima
60
240
0
0,045
13,42
Ultrasonido
60
240
5
0,000
14,26
Combinado
21
85
5
0,045
15,10
𝑅 = 14.49 − 0.29 ∗ 𝐴 + 0.032 ∗ 𝐵 + 0.087 ∗ 𝐶 − 0.066 ∗ 𝐴2 − 0.42 ∗ 𝐵2 − 0.18 ∗ 𝐴 ∗ 𝐶 −
0.29 ∗ 𝐵 ∗ 𝐶 (1)
𝑅2 -Ajustado: 78.55%
Figura 1. Superficie de respuesta sobre la variable de
rendimiento. (Rstudio, 2016)
CONTENIDO DE HUMEDAD (%)
Se presenta mayor presencia de agua (58.08%), en los puntos centrales, tratamiento
16 (P = 60 W, B=5 min y C=0.045 ppm); este valor va disminuyendo a valores
menores de potencia y tiempo con alta concentración de enzima (41.92%).
Tabla 9. Resultados del efecto obtenido sobre la Humedad.
Tratamiento Amplitud (%) Potencia (W) Tiempo (min) mTgasa (ppm) % Humedad
Control
0
0
0
0
60,78
Enzima
60
240
0
0,045
49,90
Ultrasonido
60
240
5
0,000
53,19
Combinado
37
148
2
0,071
41,92
H= 56.16 + 2.07 ∗ 𝐴 + 1.47 ∗ 𝐵 − 1.60 ∗ 𝐶 − 0.56 ∗ 𝐴2 − 1.58 ∗ 𝐵2 − 1.46 ∗ 𝐶 2 − 1.25 ∗ 𝐴 ∗ 𝐵 +
1.30 ∗ 𝐵 ∗ 𝐶 (2)
𝑅2 -Ajustado: 72.79%
Figura 2. Superficie de respuesta sobre la variable de
humedad. (RStudio, 2016)
PROTEÍNA EN SUERO (mg/mL)
La mínima concentración de 0,2574 mg/ml con una potencia de 33,2 W
durante 8 min; mientras el control sin tratamiento se obtuvo una máxima
concentración de 0,6013 mg/ml lo que implica un efecto importante de la
combinación del ultrasonido y la enzima.
Tabla 12. Resultados del efecto obtenido en Proteína de Suero
Tratamiento Amplitud (%) Potencia (W) Tiempo (min) mTgasa (ppm)
Control
0
0
0
0
Enzima
60
240
0
0,045
Ultrasonido
60
240
5
0,000
Combinado
83
332
8
0,071
Proteína
0,60
0,34
0,40
0,26
𝑃 = 0.39 + 9.762𝐸 − 003𝐴 − 0.019𝐵 − 0.020𝐶 (5)
𝑅2 − 𝐴𝑗𝑢𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜: 72.74%
Figura 5. Superficie de Respuesta sobre la proteína
en el Suero (RStudio, 2016)
ANÁLISIS TEXTURAL TPA
𝑫𝒖𝒓𝒆𝒛𝒂 (𝑵)
𝑪𝒐𝒉𝒆𝒔𝒊𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅:
𝑬𝒍𝒂𝒔𝒕𝒊𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅:
Á𝑟𝑒𝑎 2
Á𝑟𝑒𝑎 1
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 2
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 1
𝑲𝒈 ∗ 𝒎𝟐
𝑨𝒅𝒉𝒆𝒔𝒊𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅
: Á𝑟𝑒𝑎 3
𝒔𝟐
Figura 6. Análisis de TPA. (Hleap y Velasco,
2010)
𝑮𝒐𝒎𝒐𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅
𝑲𝒈 ∗ 𝒎
: 𝐷𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎 ∗ 𝐶𝑜ℎ𝑒𝑠𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑
𝒔−𝟐
𝑴𝒂𝒔𝒕𝒊𝒄𝒂𝒃𝒊𝒍𝒊𝒅𝒂𝒅 (𝑲𝒈): 𝐷𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎 ∗ 𝐶𝑜ℎ𝑒𝑠𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 ∗ 𝐸𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑
DUREZA (N)
La dureza es la fuerza requerida para para comprimir un alimento entre los dientes
(Hleap y Velasco, 2010).
Tabla 14. Resultados del efecto obtenido en Dureza
Tratamiento Amplitud (%) Potencia (W) Tiempo (min) mTgasa (ppm)
Control
0
0
0
0
Enzima
60
240
0
0,045
Ultrasonido
60
240
5
0,000
Combinado
37
148
2
0,019
Dureza (N)
0,38
1,25
0,53
1,26
D = 0.70 + 6.15E − 03 ∗ A − 0.16 ∗ B − 0.025 ∗ C + 0.030 ∗ A2 + 0.14 ∗ B2 − 0.043 ∗
C 2 + 0.099 ∗ A ∗ B + 0.11 ∗ B ∗ C (6)
𝑅2 - Ajustado: 74.83%
Figura 7. Superficie de respuesta sobre la variable de
dureza. (RStudio, 2016)
COHESIVIDAD
La cohesividad representa el punto límite el cual puede deformarse el material antes
de romperse (Hleap y Velasco, 2010).
Tabla 15. Resultados del efecto obtenido en Cohesividad
Tratamiento Amplitud (%) Potencia (W) Tiempo (min) mTgasa (ppm)
Control
0
0
0
0
Enzima
60
240
0
0,045
Ultrasonido
60
240
5
0,000
Combinado
37
148
2
0,071
Cohesividad
0,358
0,278
0,882
1,081
C
= 0.94 − 0.074 ∗ A + 0.032 ∗ B + 2.90E − 04 ∗ C − 0.015 ∗ A2 − 0.24 ∗ B2 −0.011 ∗ C 2 − 0.22
∗ A ∗ C − 0.060 ∗ B ∗ C (7)
𝑅 2 -Ajustado del 90.01%
Figura 8. Superficie de respuesta sobre la variable
de cohesividad. (RStudio, 2016)
CONCLUSIONES
• El mayor rendimiento quesero obtenido por el tratamiento combinado de
ultrasonido y enzima transglutaminasa, está asociado a dos factores
especialmente, por un lado cambios que genera una desnaturalización de
la β-lacto globulina y α–lactoalbúmina, por el otro la enzima utilizada
transglutaminasa que forma enlaces cruzados con las caseínas αs, β y k, lo
que mejora la capacidad de retención de agua.
• El tratamiento con ultrasonido y enzima induce cambios en la
hidrofobicidad superficial de las proteínas, generando un incremento de
retención de humedad durante el cuajado, así como la reducción de
sinéresis al compararlo frente al control.
• Se evidencia un efecto profundo sobre la textura del queso, en la
disminución de la dureza, y un incremento en la elasticidad, masticabilidad
y gomosidad.
¡GRACIAS!