Enzimas Coagulantes

ENZIMAS COAGULANTES

El método más frecuente de fabricación de la mayor parte de los quesos es la coagulación enzimática de la leche y el agente coagulante utilizado tradicionalmente es el cuajo animal que contiene la enzima llamada quimosina. Aunque existen muchas enzimas capaces de coagular la leche, no todas son aptas para la coagulación de la leche en queserías, ya que es necesario tener en cuenta además la actividad proteolítica no específica, que si es demasiado elevada puede afectar la textura del coágulo o provocar sabores amargos en el queso.

Debido a la progresiva escasez de cuajares de terneros jóvenes y al incremento de la demanda de cuajo se ha buscado sustitutos, ensayando primero con la pepsina y las enzimas vegetales y luego con enzimas microbianas principalmente fúngicas, obteniéndose productos coagulantes más baratos que el cuajo, no dependientes de otro mercado como el de la carne, con propiedades específicas que posean ventajas tecnológicas, por ejemplo que permitan la coagulación de leches tratadas térmicamente o que aceleren el proceso de coagulación de las leches.

Los sustitutos que han sido considerados como seguros y adecuados son:

- Pepsina de cerdo.

- Proteasa de Mucor miehei.

- Proteasa de Mucor pusilus.

- Proteasa de Endothia parasitica.

- Quimosina genética

La utilización de enzimas coagulantes diferentes del cuajo o de la pepsina se realiza en proporciones muy variadas de un país a otro.

ENZIMAS GÁSTRICAS

La quimosina, cuyo pH óptimo de actividad proteolítica se acerca a 4, predomina en el estómago de los rumiantes jóvenes no destetados. En los animales monogástricos parece ser que no se encuentra sino en pequeños indicios.

La pepsina, activa en medio más ácido (pH inferior a 2). Muy predominante en los rumiantes destetados, corresponde a la pepsina A.

La gastricsina, enzima menor, con propiedades intermedias, corresponde a la pepsina B.

La transición que se produce en la secreción de las enzimas por el estómago de los rumiantes no es del todo clara. La secreción de la quimosina no está tan ligada a la alimentación como se creía. Antes del nacimiento, el estómago del feto contiene cantidades apreciables de quimosina, pero es cierto que cuando cesa el estado de pre-rumiante, con la incorporación de elementos sólidos a la ración, la secreción de quimosina desciende a un nivel muy bajo.

LA QUIMOSINA

Es el componente principal de los cuajos. Se puede obtener pura y cristalizada por precipitaciones repetidas mediante cloruro de sodio. La actividad coagulante es muy alta. La quimosina se secreta en el abomaso (cuajar) bajo una forma inactiva, la proquimosina, la cual se transforma en enzima activa por un proceso autocatalítico acelerado por los iones H+. La activación es instantánea a pH 2.0. la quimosina es realmente una holoproteína. El pH óptimo de actividad proteolítica de la quimosina es variable; cuando el sustrato es la caseína de vaca, se acerca a 4.0. La actividad coagulante cesa cuando la leche es alcalina, hacia pH 7.5; se produce la desnaturalización irreversible de la enzima a pH superior a 8.0, mientras que la proenzima se mantiene aún estable a pH 9.0.

La estabilidad de la quimosina en la zona ácida depende mucho de pH. Hacia pH 2.0 hay una zona de estabilidad limitada, mientras que alrededor de pH 3.5 la enzima es muy inestable. La estabilidad es buena entre 5.3 y 6.3 y decrece muy rápidamente por encima de pH 6.5.

La especificidad de acción de la quimosina sobre una cadena peptídico es semejante a la de la pepsina, pero un poco más estrecha.

EXTRACTO DE CUAJO

El cuajo se extrae industrialmente por maceración de fragmentos de cuajares secos o congelados en una salmuera al 10% de sal común, adicionada de antisépticos (ácido bórico, timol, ácido benzoico, etc.). Si la maceración se realiza en medio ácido, hacia pH 4.0, la extracción medida por la actividad coagulante es rápida, entre 10 y 20 horas a 20ºC. las maceraciones demasiado prolongadas provocan el paso de la solución de una mayor cantidad de proteínas y la enriquecen en microbios. El líquido bruto se purifica parcialmente por filtración. Luego se precipita la enzima con alumbre de potasio.

La actividad coagulante se regula mediante dilución con salmuera. El contenido en sal se eleva hasta 16-18%.

Se necesitan en promedio 1.5 a2 cuajares de ternero de 60 gramos para obtener un litro de extracto comercial con fuerza a 1:10.000.

El extracto de cuajo contiene en actividad coagulante de 10 a 20% de pepsina.

CUAJO DESECADO

El cuajo en polvo comercial se obtiene mediante mezcla con sal de extracto de cuajo. Con este tratamiento se observa una disminución de la actividad coagulante debido a las enzimas del tipo de la pepsina, que se precipitan más difícilmente. La fuerza se regula a 1:10.000 o a 1:150.000 mediante la adición de un vehículo en polvo como sal común, lactosa, almidón, tras secado a menos de 50ºC. Esta forma de cuajo tiene buena pureza química y bacteriológica. Mediante liofilización puede hacerse la desecación, en cuyo caso la pérdida de actividad es escasa aunque la operación es costosa.

CUAJO DE DIFERENTES ESPECIES ANIMALES

Se han experimentado diferencias de comportamientos entre el cuajo de cordero y el de ternero cuando actúan sobre leche de oveja y sobre leche de vaca. El cuajo de cordero tiene una actividad coagulante mayor sobre la leche de oveja que sobre la leche de vaca.

Desde hace algunos años se extrae la pepsina de pollo que se utiliza en quesería en varios países. La enzima contenida en esta preparación es más parecida a la quimosina que la pepsina gástrica, sin embargo, este cuajo es más proteolítico que el de ternero y sólo se recomienda sustituirlo en un 30%.

PEPSINA

La pepsina de bovinos adultos puede representar hasta 15% de la actividad coagulante total. Las pepsinas contienen fósforo mientras que la quimosina carece de él.

La pepsina defosforilada ve sensiblemente aumentada su actividad coagulante sobre la leche, mientras que la actividad proteolítica a Ph 4.7 baja un poco.

La pepsina es la enzima más parecida al cuajo, salvo en lo que se refiere a los valores de pH es una proteasa muy ácida. Su óptimo para la actividad proteolítica esta en torno de pH 2.0 y se inhibe a valores de pH superiores a 6.6, por ello coagula mal o nada las leches frescas. Para no emplear dosis excesivas, que podrían dar lugar a defectos de sabor, la utilización de la pepsina exige un descenso del ph hasta 6.3 (si lo permite el tipo de queso).

...