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El cuajo ( / ˈ r ɛ n ɪ t / ) es un conjunto complejo de enzimas producidas en el estómago de los mamíferos rumiantes . La quimosina , su componente clave, es una enzima proteasa que cuaja la caseína de la leche. Además de la quimosina, el cuajo contiene otras enzimas, como la pepsina y una lipasa .
El cuajo se ha utilizado tradicionalmente para separar la leche en cuajada sólida y suero líquido , utilizados en la elaboración de quesos. El cuajo de terneros se ha vuelto menos común para este uso, hasta el punto de que en la actualidad menos del 5% del queso en los Estados Unidos se elabora con cuajo animal. [1] La mayoría del queso ahora se elabora con quimosina derivada de fuentes bacterianas.
Una de las principales acciones del cuajo es su proteasa quimosina que escinde la cadena kappa de caseína . [2] La caseína es la principal proteína de la leche . La escisión elimina el glicomacropéptido (GMP) ligeramente cargado negativamente de la superficie de la micela de caseína. Debido a que las cargas negativas repelen otras cargas negativas, el GMP evita que las micelas de caseína se adhieran entre sí. Una vez eliminado el GMP, las micelas de caseína pueden comenzar a agruparse y perder su carga polar, lo que hace que se eleven de las moléculas de agua polares y se unan a la grasa láctea no polar como parte de la cuajada del queso. Esta acción se ve reforzada en presencia de iones fuertes como los formados a partir de calcio y fosfato. Como tal, esos químicos se agregan ocasionalmente para complementar cantidades preexistentes en el proceso de elaboración del queso, especialmente en la leche de cabra pobre en fosfato de calcio. La red sólida de proteína de caseína truncada atrapa otros componentes de la leche, como grasas y minerales, para crear queso. [ cita necesaria ]
El cuajo de ternera se extrae de la mucosa interna de la cuarta cámara del estómago (el abomaso ) de terneros jóvenes lactantes como parte de la matanza del ganado. Estos estómagos son un subproducto de la producción de ternera . [3] El cuajo extraído de terneros mayores ( alimentados con pasto o con granos ) contiene menos o nada de quimosina , pero un alto nivel de pepsina y solo puede usarse para tipos especiales de leche y quesos. Como cada rumiante produce un tipo especial de cuajo para digerir la leche de su propia especie, se encuentran disponibles cuajos específicos para la leche, como el cuajo de cabrito para la leche de cabra y el cuajo de cordero para la leche de oveja . [4]
Los estómagos secos y limpios de terneros jóvenes se cortan en trozos pequeños y luego se ponen en agua salada o suero , junto con un poco de vinagre o vino para bajar el pH de la solución. Después de algún tiempo (durante la noche o varios días), se filtra la solución. El cuajo crudo que queda en la solución filtrada se puede utilizar para coagular la leche. Normalmente, aproximadamente 1 gramo de esta solución puede coagular de 2 a 4 litros de leche. [5]
Los estómagos congelados se muelen y se introducen en una solución de extracción de enzimas. A continuación se activa el extracto de cuajo crudo añadiendo ácido; Las enzimas en el estómago se producen en forma inactiva y son activadas por el ácido del estómago . Luego se neutraliza el ácido y el extracto de cuajo se filtra en varias etapas y se concentra hasta alcanzar una potencia típica de aproximadamente 1:15.000; es decir, 1 g de extracto puede coagular 15 kg de leche. [ cita necesaria ]
Un kilogramo de extracto de cuajo tiene aproximadamente 0,7 g de enzimas activas; el resto es agua y sal y, a veces, benzoato de sodio ( E211 ), 0,5%-1,0% para conservación. Normalmente, 1 kg de queso contiene aproximadamente 0,0003 g de enzimas cuajo. [6] [7]
Debido a la disponibilidad limitada de estómagos de mamíferos para la producción de cuajo, los queseros han buscado otras formas de coagular la leche desde al menos la época romana . Las muchas fuentes de enzimas que pueden sustituir al cuajo animal van desde plantas y hongos hasta fuentes microbianas. [8] Los quesos producidos a partir de cualquiera de estas variedades de cuajo son adecuados para lactovegetarianos , así como para aquellos que mantienen Kosher . La quimosina producida por fermentación se utiliza hoy con mayor frecuencia en la elaboración industrial de queso en América del Norte y Europa porque es menos costosa que el cuajo animal. [9]
Muchas plantas tienen propiedades coagulantes. Homero sugiere en la Ilíada que los griegos utilizaban un extracto de jugo de higo para coagular la leche. [10] Otros ejemplos incluyen varias especies de Galium , hojas secas de alcaparra , [11] ortigas , cardos , malvas , Withania coagulans (también conocida como Paneer Booti, Ashwagandh y el quesero indio) y hiedra molida . Algunas producciones tradicionales de queso en el Mediterráneo utilizan enzimas del cardo o Cynara (alcachofas y cardos). También se puede utilizar ácido fítico, derivado de soja no fermentada, o quimosina producida por fermentación (FPC). [ cita necesaria ]
El cuajo vegetal se puede utilizar en la producción de quesos kosher y halal , pero casi todos los quesos kosher se producen con cuajo microbiano o FPC. [ cita necesaria ] Los llamados cuajos vegetales comerciales generalmente contienen un extracto del moho Rhizomucor miehei que se describe a continuación. [ cita necesaria ]
Algunos mohos como Rhizomucor miehei son capaces de producir enzimas proteolíticas . [12] Estos mohos se producen en un fermentador y luego se concentran y purifican especialmente para evitar la contaminación con subproductos desagradables del crecimiento del moho. [13]
La opinión tradicional es que estos coagulantes dan como resultado amargor y bajo rendimiento en el queso, especialmente cuando se envejece durante mucho tiempo. A lo largo de los años [ ¿cuándo? ] , los coagulantes microbianos han mejorado enormemente, en gran parte debido a la caracterización y purificación de enzimas secundarias responsables de la formación de péptidos amargos/descomposición proteolítica no específica en quesos añejados durante largos períodos. En consecuencia, ha sido posible producir varios quesos de alta calidad con cuajo microbiano. [14]
También es apto para la elaboración de queso vegano , siempre que en su elaboración no se utilicen ingredientes de origen animal. [15]
Debido a las imperfecciones mencionadas anteriormente de los cuajos microbianos y animales, muchos productores buscaron otros sustitutos del cuajo. Con la ingeniería genética fue posible aislar genes de cuajo de animales e introducirlos en ciertas bacterias , hongos o levaduras para hacer que produzcan quimosina recombinante durante la fermentación. El microorganismo genéticamente modificado muere después de la fermentación y la quimosina se aísla del caldo de fermentación, de modo que la quimosina producida por la fermentación (FPC) utilizada por los productores de queso no contiene OGM ni ADN de OGM. El FPC es idéntico a la quimosina producida por un animal, pero se produce de una manera más eficiente. Los productos FPC han estado en el mercado desde 1990 y, debido a que la cantidad necesaria por unidad de leche puede estandarizarse, son alternativas comercialmente viables a los cuajos animales o vegetales crudos, y generalmente se prefieren a ellos en la producción industrial. [dieciséis]
Creada originalmente por la empresa de biotecnología Pfizer , la FPC fue la primera enzima producida artificialmente registrada y autorizada por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU . [17] [18] En 1999, alrededor del 60% de los quesos duros estadounidenses se elaboraban con FPC, [19] y tiene hasta el 80% de la cuota de mercado mundial de cuajo. [20] En 2017, FPC representará el 90% de la cuota de mercado mundial de cuajo. [21]
El FPC más utilizado es el producido por el hongo Aspergillus niger y comercializado con la marca CHY-MAX [22] por la empresa danesa Chr. Hansen , o producida por Kluyveromyces lactis y comercializada bajo la marca Maxiren por la empresa holandesa DSM. [23]
El FPC es quimosina B, por lo que es más puro que el cuajo animal, que contiene multitud de proteínas. El FPC proporciona varios beneficios al productor de queso en comparación con el cuajo animal o microbiano: mayor rendimiento de producción, mejor textura de la cuajada y menor amargor. [dieciséis]
Los quesos producidos con FPC pueden tener certificación kosher [24] [25] y halal, [25] y son aptos para vegetarianos si no se utilizó alimentación de origen animal durante la producción de quimosina en el fermentador. [ cita necesaria ]
Muchos quesos blandos se producen sin el uso de cuajo, coagulando la leche con ácido, como ácido cítrico o vinagre , o el ácido láctico producido por la leche agria . El queso crema , el paneer , el rubing y otros quesos de endurecimiento ácido se elaboran tradicionalmente de esta manera. La acidificación también puede provenir de la fermentación bacteriana, como en la leche cultivada . [ cita necesaria ]
Las alternativas veganas al queso se fabrican sin utilizar leche animal, sino que utilizan soja, trigo, arroz o anacardo. Estos se pueden coagular con ácido utilizando fuentes como vinagre o jugo de limón. [26] [27] [28] [29]
En el yazidismo , se cree que la Tierra se coaguló y se formó cuando el cuajo fluyó desde la Primavera Blanca del celestial Lalish en el cielo hacia el Océano Primigenio. [30]
