Desarrollo de un modelo basado en métodos estadísticos para la predicción del tiempo de maduración de quesos argentinos

RAMONDA, M. B.; ZALAZAR, C.; PEROTTI, M.C.

Santa Fe

Jornada; Noveno encuentro de Jóvenes investigadores de la Universidad Nacional del Litora; 2005

Universidad Nacional del Litoral

Introducción/Motivación: La maduración es la última etapa de la fabricación de quesos, pudiendo durar desde apenas unos días para algunos quesos frescos, hasta meses y años para quesos duros. Se trata de un proceso de naturaleza fundamentalmente enzimática, durante el cual, la cuajada recién elaborada se transforma en queso, con sus características determinadas de acuerdo a cada tipo particular. El proceso de maduración implica tres eventos fundamentales, que conducen a la formación de innumerables compuestos y que afectan fundamentalmente la textura, el aroma y el sabor de los quesos: ·         Transformación de la materia grasa, denominada lipólisis ·         Trasformación de las proteínas, proteolisis ·         Metabolismo de la lactosa, del lactato y del citrato. Estas transformaciones de naturaleza enzimática van acompañadas por procesos de naturaleza física, los cuales si bien no participan directamente, condicionan los cambios anteriormente mencionados. Estos procesos son: difusión de la sal y pérdida de humedad. El proceso de maduración de un queso es la fase inactiva de la elaboración; es una etapa improductiva, es decir, en la misma se debe mantener inmovilizado un importante capital de trabajo durante un cierto período de tiempo.  En la actualidad no existe ninguna herramienta analítica que permita establecer con una cierta exactitud para quesos argentinos, el tiempo durante el cual los mismos han sido madurados. Sin embargo, su determinación a partir de la medición de ciertos parámetros fisicoquímicos, podría resultar muy útil. Objetivos:  El valor científico técnico del presente trabajo radica precisamente en la finalidad de desarrollar un modelo basado en métodos estadísticos que permita predecir, con un aceptable margen de error, el tiempo de maduración de distintos tipos de quesos argentinos. Los beneficios que tal modelo puede brindar, pueden ser enfocados desde distintos puntos de vista: *En primer lugar, desde el punto de vista científico, sería de gran importancia conocer la relación entre diferentes parámetros cuantificables de un queso (relacionados con la maduración) y el tiempo de maduración. *Desde el punto de vista legal, resultaría muy útil disponer de un método sencillo que permita determinar el tiempo de maduración de un queso, de manera tal que los organismos oficiales puedan controlar que se cumplan los tiempos mínimos de maduración establecidos por el Código Alimentario Argentino. *Desde el punto de vista comercial, también sería muy importante poder conocer el tiempo de maduración de un queso y de esta manera poder saber un poco más sobre la calidad del mismo. La etapa de maduración define en gran medida las características sensoriales y en consecuencia dos quesos del mismo tipo, con diferentes tiempos de maduración, tendrán diferentes características y por lo tanto diferentes "precios de venta". *Desde el punto de vista económico, es deseable que la maduración no se extienda mas allá de lo necesario. Conociendo las características típicas que un determinado tipo de queso debe tener al final de su maduración, sería posible estimar el tiempo de permanencia en cámara, evitando sobremaduraciones. Metodología: Se estudiará la aplicación de técnicas de regresión multivariadas basándose en parámetros fisicoquímicos e índices de maduración (proteolisis y lipólisis) para predecir el tiempo de maduración de tres tipos de quesos: de pasta blanda: Cremoso Argentino, de pasta semidura: Pategrás Argentino y de pasta dura: Reggianito. Los parámetros a determinar durante la maduración serán humedad, pH, nitrógeno total (NT), nitrógeno soluble a pH 4,6 (Ns pH 4,6), nitrógeno soluble en ácido tricloroacético 12% (NsTCA), nitrógeno soluble en ácido fosfotúngico (NsPTA), en quesos duros se determinará además el perfil de AGL, debido a los cambios que el mismo sufre durante la maduración de este tipo de quesos, en quesos blandos se evaluará además la relación caseína aS1I / (caseína aSI + caseína aS1I), teniendo en cuenta la importancia que la misma tiene para la textura de este tipo de queso. Para obtener los modelos para cada tipo de queso (calibración), se trabajará con 6 quesos, provenientes de industrias de la zona, que se elaborarán en tres estaciones diferentes del año (otoño, invierno y primavera). Los quesos se madurarán en el INLAIN en condiciones de humedad y temperatura establecidas para cada tipo. La determinación de los parámetros fisicoquímicos durante la maduración se realizará de acuerdo a las siguientes frecuencias: para queso Cremoso, los análisis se llevarán a cabo al comienzo de la maduración, a los 15 y 30 días; para queso Pategrás, los análisis se realizarán al comienzo de la maduración, a los 25 y 50 días; para queso Reggianito, al comienzo de la maduración, a los 90 y 180 días.  A partir de técnicas estadísticas se determinará que parámetros medidos durante la maduración tienen una mayor influencia en la predicción del tiempo de maduración y se obtendrán dos modelos, uno para uso rutinario, el cual incluirá sólo unas pocas variables de determinación simple, y otro para uso científico, que incluirá variables de determinación  más compleja, pero posiblemente brindará una mayor exactitud en la determinación del tiempo de maduración.  Los modelos obtenidos serán de la siguiente forma:  tiempo = a0 + a1* humedad + a2* pH + a3* NspH 4.6 + a4* NsTCA + ........ Para verificar los modelos obtenidos se usarán como muestras de evaluación otros quesos elaborados en la misma fábrica y bajo las mismas condiciones que los quesos empleados en la obtención de los modelos. Por último, para validar los modelos, es decir hacerlos extensibles a quesos elaborados en otras fábricas, se usarán otros quesos comerciales con tiempos de maduración conocidos aproximadamente. Ensayos preliminares: Como entrenamiento en las técnicas analíticas a utilizar, se realizó el estudio de la proteolisis sobre seis quesos Reggianito de distintas marcas comerciales. Por otro lado se realizó una prueba de evaluación sensorial con un panel no entrenado sobre las mismas muestras. Los resultados encontrados muestran que los quesos presentes en el mercado poseen características organolépticas e índices de maduración muy dispares, lo que induce a pesar en tiempos de maduración muy distintos. Este hecho reafirma los objetivos de nuestro trabajo ya que los quesos presentes en el mercado muchas veces poseen tiempos de maduración menores a los establecidos por el CAA y en consecuencia constituyen un fraude para el consumidor. Por otro lado, como un entrenamiento en las técnicas estadísticas multivariadas, se analizaron los resultados de proteolisis obtenidos para otros quesos (Reggianitos elaborados en el INLAIN). El modelo de RLM (regresión lineal múltiple) obtenido es el siguiente: tiempo = -40,2292 + 0,196132 *NH4/ NT + 10,1976 *Ns pH 4.6/ NT + 8,57307 *NsPTA/ NT -   3,29916 *NsTCA/ NT.    (R2= 93,08%, RMSEC=  19 días). Estado actual del trabajo y Conclusiones: Hasta el momento se recibieron los quesos elaborados con leche de invierno, 2 de cada tipo procedentes de 2 industrias de 1° línea de la zona de Santa Fe. Los mismos se están madurando en el INLAIN en las condiciones preestablecidas. Los quesos se muestrearon a cada tiempo de maduración fijado y se comenzaron los ensayos fisicoquímicos. Posteriormente se recibirán los quesos elaborados con leche de primavera y más adelante los elaborados con leche de otoño, los que se analizarán como se menciono anteriormente. Con estos resultados se construirán las matrices de calibración (una por cada tipo de queso) con las que se obtendrán los modelos para la predicción del tiempo de maduración. Con la ejecución de todas las experiencias y el correspondiente análisis de los resultados, se esperan alcanzar los objetivos planteados en el presente trabajo.