Estrategias tecnológicas innovadoras para incrementar el rendimiento durante la elaboración de quesos semiduros

Cheese yield and manufacturing efficiency are the main determinants of cheese production profitability of cheese manufacturing plants. The most important factor affecting the cheese yield is the composition of the milk, in particular the concentrations of fats and proteins. An alternative used to standardize and increase the content of proteins in the milk to be processed, increasing cheese yield, consists of mixing milk with ultrafiltered milk concentrate (ULF) in the brew vat, in an amount to obtain the desired final concentration. The increase in protein content in the production milk, in addition to the impact on the cheese yield, allows obtaining a product with a differential nutritional value, due to the protein increase that it will have in its chemical composition. In the case of Argentine cheeses, this technology has been tested for semi-hard cheeses, with little scientific information on the effect generated in the quality of the cheeses produced.El rendimiento quesero y la eficiencia de fabricación son los principales determinantes de la rentabilidad de las plantas elaboradoras de queso. El factor más importante que afecta el rendimiento del queso es la composición de la leche, en particular las concentraciones de grasas y proteínas. Una alternativa utilizada para estandarizar y aumentar el contenido de proteínas en la leche a procesar, incrementando el rendimiento quesero, consiste en mezclar leche con concentrado de leche ultrafiltrada (LUF) en la tina de elaboración, en una cantidad que permita obtener la concentración final deseada. El incremento del contenido de proteínas en la leche de elaboración, además del impacto en el rendimiento quesero, permite obtener un producto con un valor nutricional diferencial, debido al aumento proteico que tendrá en su composición química. En el caso de quesos argentinos, esta tecnología se ha probado para quesos semiduros, con escasa información científica sobre el efecto que se genera en la calidad de los quesos elaborados.Estación Experimental Agropecuaria RafaelaFil: Audero, Gabriela Maria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina.Fil: Audero, Gabriela Maria. Instituto de Investigación de la Cadena Láctea (IDICAL) INTA - CONICET; Argentina.Fil: Karlen, Joselina. Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Lácteos de Rafaela; Argentina.Fil: Sihufe, Guillermo. Instituto De Desarrollo Tecnológico para la Insdustria Química (INTEC); Argentina.Fil: Cuatrin, Alejandra. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina.Fil: Costabel, Luciana Maria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina.Fil: Costabel, Luciana Maria. Instituto de Investigación de la Cadena Láctea (IDICAL) INTA - CONICET; Argentina

Quantification of aflatoxin M1 carry-over rate from feed to soft cheese

From January to December 2016, samples of milk and feeds of dairy cattle were monthly collected. The concentration of mycotoxins in all matrices was determined using the enzymatic immunoassay technique. The average concentration of aflatoxin B1 (AFB1), deoxynivalenol (DON) and zearalenone (ZEA) in feed was 3.01, 218.5 and 467 ug/kg, respectively. The average AFB1 carry-over rate was 0.84% with a variation between 0.05 to 5.93%. Particle size of the feed (P = 0.030) and individual milk production (P = 0.001) affected this rate. Mini-soft cheeses were produced using milk naturally contaminated with aflatoxin M1 (AFM1) as raw material to study its distribution both in whey and in cheese. The average level of AFM1 in milk was 0.014 μg/l. None of milk samples exceeded the maximum level accepted for AFB1 by the Southern Common Market (MERCOSUR) legislation (0.5 μg/l) and only 5.5% of samples exceeded the European Union (UE) regulations (0.05 μg/l). After the cheese elaboration, the concentration of AFM1 was determined in whey and in cheese. The greatest proportion (60%) was detected in whey while 40% AFM1 remained in the cheese. However, the concentration of AFM1 was higher in the cheese compared to the original milk.EEA RafaelaFil: Costamagna, Dianela Anahi. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; ArgentinaFil: Gaggiotti, Monica Del Carmen. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; ArgentinaFil: Chiericatti, Carolina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química. Laboratorio de Microbiología; ArgentinaFil: Costabel, Luciana Maria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; ArgentinaFil: Audero, Gabriela Maria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; ArgentinaFil: Taverna, Miguel Angel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; ArgentinaFil: Signorini, Marcelo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Estrategias tecnológicas para acelerar la maduración y diversificar el flavor en quesos duros

La vinculación ciencia?industria ha evolucionado y hoy existe un acercamiento necesario y muy positivo para ambas partes. Los investigadores del INLAIN, dedicados desde los años 70 a estudiar la problemática microbiológica, química y tecnológica de la industria láctea, hemos considerado que los conocimientos ganados podían volcarse a la realidad industrial y eso hicimos. De este modo, por un lado, la industria accede a saberes, opiniones y orientaciones que brindamos en función de nuestra dedicación al estudio y, por otro, los investigadores podemos interpretar lo real. Todos aprendemos. De utilidad a los profesionales de la industria, investigadores y alumnos vinculados e interesados en el área de alimentos y, en particular, en el procesamiento industrial de la leche. En el presente capítulo se indagará en la identificación de estrategias tecnológicas destinadas a acelerar la maduración y/o diversificar el flavor de quesos duros. En primer lugar, se expondrán los estudios del impacto de distintos tratamientos físicos aplicados a la leche de elaboración (homogeneización, tratamiento térmico) o aplicados al producto final (HPH) en la maduración de los quesos. En particular, se analizará el efecto de los mismos sobre las actividades enzimáticas (plasmina y coagulante) y la bioquímica de la maduración: proteólisis, lipólisis, flavor y sus características sensoriales. En segundo lugar, se presentarán resultados referidos al diseño de fermentos primarios y adjuntos y su impacto en la maduración, ofreciendo la posibilidad de diseñar productos a medidaFil: Costabel, Luciana Maria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina.Fil: Bergamini, Carina Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); Argentina.Fil: Hynes, Erica Rut. Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva.Santa Fe; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Instituto de Lactología Industrial (INLAIN); Argentina. Universidad Nacional del Litoral (UNL). Facultad de Ingeniería Química; Argentina.Fil: Vaudagna, Sergio Ramon. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto Tecnología de Alimentos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); Argentina. Universidad de Morón (UM); Argentina

Estrategias tecnológicas innovadoras para incrementar el rendimiento durante la elaboración de quesos blandos

Cheese yield and manufacturing efficiency are the main determinants of cheese production. profitability of cheese manufacturing plants. The most important factor affecting the cheese yield is the composition of the milk, in particular the concentrations of fats and proteins. An alternative used to standardize and increase the content of proteins in the milk to be processed, increasing cheese yield, consists of mixing milk with ultrafiltered milk concentrate (ULF) in the brew vat, in an amount to obtain the desired final concentration. The increase in protein content in the production milk, in addition to the impact on the cheese yield, allows obtaining a product with a differential nutritional value, due to the protein increase that it will have in its chemical composition. In the case of Argentine cheeses, this technology has been tested for soft cheeses, with little scientific information on the effect generated in the quality of the cheeses produced.El rendimiento quesero y la eficiencia de fabricación son los principales determinantes de la rentabilidad de las plantas elaboradoras de queso. El factor más importante que afecta el rendimiento del queso es la composición de la leche, en particular las concentraciones de grasas y proteínas. Una alternativa utilizada para estandarizar y aumentar el contenido de proteínas en la leche a procesar, incrementando el rendimiento quesero, consiste en mezclar leche con concentrado de leche ultrafiltrada (LUF) en la tina de elaboración, en una cantidad que permita obtener la concentración final deseada. El incremento del contenido de proteínas en la leche de elaboración, además del impacto en el rendimiento quesero, permite obtener un producto con un valor nutricional diferencial, debido al aumento proteico que tendrá en su composición química. En el caso de quesos argentinos, esta tecnología se ha probado para quesos blandos, con escasa información científica sobre el efecto que se genera en la calidad de los quesos elaborados.Estación Experimental Agropecuaria RafaelaFil: Audero, Gabriela Maria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina.Fil: Billoud, Ariana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina.Fil: Billoud, Ariana. Instituto de Investigación de la Cadena Láctea (INTA - CONICET); Argentina.Fil: Karlen, Joselina. Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Lácteos - Rafaela; Argentina.Fil: Cambursano, Patricia. Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Lácteos - Rafaela; Argentina.Fil: Guanchiale, Cesar. Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI). Lácteos - Rafaela; Argentina.Fil: Costabel, Luciana Maria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina

Características fisicoquímicas y reológicas de leches fortificadas con sales de calcio

El objetivo de este trabajo fue analizar los cambios en las características fisicoquímicas y reológicas de leches fortificadas con diferentes sales de calcio. Se formularon muestras de leche utilizando leche en polvo descremada con diferentes concentraciones de cloruro y lactato de calcio (0,5 y 30 mmol kg-1). Se utilizaron diferentes técnicas fisicoquímicas y reométricas para analizar el efecto de la fortificación con calcio sobre la leche. Los resultados obtenidos indican que, para ambas sales de calcio, parte del calcio añadido migra al interior de la micela de caseína formando fosfato de calcio coloidal y que el calcio añadido como lactato de calcio ingresa en mayor proporción. Una fracción de proteínas del suero también se integraría a la estructura micelar. En tal sentido, sería factible una adición de 5 mmol kg-1 de cloruro o lactato de calcio como modificación tecnológica, debido a que el equilibrio mineral y la estabilidad térmica no se ven afectadossignificativamente a dicha concentración. Se concluyó que los resultados obtenidos a partir de las técnicas fisicoquímicas comúnmente utilizadas en la literatura, están en concordancia con los obtenidos por reometría, demostrando que esta técnica sencilla y rápida permite inferir sobre cambios en el equilibrio mineral y los efectos sobre la estabilidad térmica cuando se utilizan diferentes sales en la fortificación de leches.Fil: Acosta, Nadia Belén. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Santa Fe. Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación de la Cadena Láctea. - Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Santa Fe. Estación Experimental Agropecuaria Rafaela. Instituto de Investigación de la Cadena Láctea; ArgentinaFil: Sihufe, Guillermo Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Meza, Barbara Erica del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Marino, Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Costabel, Luciana Maria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Santa Fe. Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación de la Cadena Láctea. - Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Santa Fe. Estación Experimental Agropecuaria Rafaela. Instituto de Investigación de la Cadena Láctea; ArgentinaFil: Zorrilla, Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Olivares, María Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentin

Alkaline pre-extraction of birch wood prior to alkaline pulping

The existing chemical pulp mills offer a unique starting point for the implementation of future multi-product biorefineries. For the pulp industry, the biorefining process may be envisaged as the removal and use of material that does not contribute to paper and cellulose products, particularly the material which is normally dissolved in the black liquor and combusted in the recovery boiler. In that sense, the recovery of dissolved hemicelluloses in a separate stage prior to pulping for the production of added-value products may potentially improve the overall economy of a chemical pulp mill. The alkaline extraction of hemicelluloses prior to alkaline pulping provides an additional possibility to isolate carbohydrates from wood in reasonably high yields, besides the currently widely investigated acid- and auto-catalyzed prehydrolysis. Furthermore, the use of aqueous sodium hydroxide solution in a pre-extraction process is compatible with kraft or soda-anthraquinone pulping processes, and particularly for the production of paper grade pulp, this process is more likely to preserve fibre strength properties than prehydrolysis followed by alkaline pulping. The objective of this work was the recovery of high molecular weight hemicelluloses, mainly xylan, through alkaline extraction. At the same time, the amount of co-extracted lignin was to be minimized. Birch wood chips were used for the optimization of the pre-extraction conditions. In addition to temperature and sodium hydroxide concentration, the effect of chip thickness was studied. The optimized extraction conditions were found to be NaOH concentration of 2.5 M at 95 °C. Lignin and carbohydrate mass balances were calculated for pre-extraction trials performed at these conditions. Approximately 6% of the original dry wood material was measured in the extracted liquor as polymeric xylan and 1% as co-extracted lignin. The selectively precipitated xylan revealed a weight average molecular weight (Mw) of 20 kDa as determined by size exclusion chromatography. For further purifying the extracted xylan, the diluted solution was concentrated by a factor of 8 by means of pressure-driven membrane filtration. This separation process allows the recovery of a large part of the sodium hydroxide in the permeate stream and makes a subsequent xylan precipitation via acidification more economical. The permeate stream containing the recovered sodium hydroxide may be recycled to the cooking liquor preparation. Preliminary tests confirmed that xylan can be isolated in higher purity when the pH is maintained at a higher level during the precipitation step since lignin remains more soluble under these conditions

Estrategias tecnológicas para el incremento de la proteólisis y peptidólisis de quesos duros

Tesis para la obtención del Grado Académico de Doctora en Ciencias Biológicas, por la Universidad Nacional del Litoral, en 2015El objetivo de este trabajo fue acelerar la maduración de queso Reggianito, mediante modificaciones de la tecnología tradicional. Las estrategias evaluadas fueron: i)incremento de la actividad de enzimas proteolíticas no microbianas, la enzima coagulante residual y la plasmina, a través de una modificación de la temperatura de cocción en presencia de dos coagulantes diferentes; y ii)aplicación de la tecnología de Altas Presiones Hidrostáticas (APH). En la primer experiencia, se estudiaron dos temperaturas de cocción: 50 y 56ºC, y dos tipos de enzimas coagulantes: bovina y de camello. Los resultados obtenidos muestran que un simple cambio en el proceso de elaboración de queso Reggianito como fue la reducción de la temperatura de cocción, fue efectivo para incrementar la actividad coagulante residual, con la consecuente aceleración de la proteólisis y peptidólisis de los quesos. En la segunda experiencia, se estudió el efecto del tratamiento con APH sobre la composición, el pH, el recuento microbiano, la proteólisis y peptidólisis, la textura y parámetros cromáticos de los quesos Reggianito, además de las características sensoriales. Para esto, quesos miniatura luego de la elaboración, fueron presurizados a 100 o 400MPa, a 20ºC por 5 o 10 min. En cada elaboración, se tuvieron quesos controles no tratados con APH. Esta experiencia mostró que el tratamiento a 400MPa fue efectivo para acelerar la maduración de queso Reggianito, a través del incremento en la proteólisis y peptidólisis. Además los quesos tratados a la mayor presión, mostraron una aceleración en el desarrollo de los atributos sensoriales de un queso maduro.The objective of this thesis was to accelerate the ripening of Reggianito cheese by means of modifications in traditional technology aimed at increasing proteolysis and peptidolysis. Two approaches were undertaken: i) increasing the activity of the no microbial proteolytic enzymes usually occurring in the cheese - residual coagulant enzyme and plasmin - through a modification of the curd scalding temperature in the presence of two different coagulants; and ii) application of high hydrostatic pressure (HHP). In the first experience, we tested two scalding temperature: 50 and 56ºC, and two type of coagulant enzyme, bovine or camel chymosin. The results obtained shown that a simple change in cheese making of Reggianito as decreasing the curd scalding temperature was effective to increase residual coagulant activity, with consequent acceleration of proteolysis and peptidolysis in cheeses. No advantage was obtained from replacement of bovine chymosin by camel chymosin. In the second experience, we studied the effect of the HHP treatment on gross composition, pH, microbial counts, proteolysis, peptidolysis, proteolytic activities, texture and chromatic parameters of Reggianito cheese, as well as its sensory profile. 1-day-old miniature cheeses were pressurized at 100 or 400 MPa and 20ºC for 5 or 10 min, while control cheeses in the trial were not pressurized. This experience provided evidence that HHP treatment at 400 MPa was effective to accelerate the ripening of Reggianito cheeses through increased proteolysis and peptidolysis. Cheeses treated at the higher pressure also showed an acceleration in the development of the sensory attributes of a ripened cheese.EEA RafaelaFil: Costabel, Luciana Maria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentin

Alkaline pre-extractoin of birch wood prior to alkaline pulping

The existing chemical pulp mills offer a unique starting point for the implementation of future multi-product biorefineries. For the pulp industry, the biorefining process may be envisaged as the removal and use of material that does not contribute to paper and cellulose products, particularly the material which is normally dissolved in the black liquor and combusted in the recovery boiler. In that sense, the recovery of dissolved hemicelluloses in a separate stage prior to pulping for the production of added-value products may potentially improve the overall economy of a chemical pulp mill.The alkaline extraction of hemicelluloses prior to alkaline pulping provides an additional possibility to isolate carbohydrates from wood in reasonably high yields, besides the currently widely investigated acid- and auto-catalyzed prehydrolysis. Furthermore, the use of aqueous sodium hydroxide solution in a pre-extraction process is compatible with kraft or soda-anthraquinone pulping processes, and particularly for the production of paper grade pulp, this process is more likely to preserve fibre strength properties than prehydrolysis followed by alkaline pulping.The objective of this work was the recovery of high molecular weight hemicelluloses, mainly xylan, through alkaline extraction. At the same time, the amount of co-extracted lignin was to be minimized. Birch wood chips were used for the optimization of the pre-extraction conditions. In addition to temperature and sodium hydroxide concentration, the effect of chip thickness was studied.The optimized extraction conditions were found to be NaOH concentration of 2.5 M at 95 °C. Lignin and carbohydrate mass balances were calculated for pre-extraction trials performed at these conditions. Approximately 6% of the original dry wood material was measured in the extracted liquor as polymeric xylan and 1% as co-extracted lignin. The selectively precipitated xylan revealed a weight average molecular weight (Mw) of 20 kDa as determined by size exclusion chromatography.For further purifying the extracted xylan, the diluted solution was concentrated by a factor of 8 by means of pressure-driven membrane filtration. This separation process allows the recovery of a large part of the sodium hydroxide in the permeate stream and makes a subsequent xylan precipitation via acidification more economical. The permeate stream containing the recovered sodium hydroxide may be recycled to the cooking liquor preparation. Preliminary tests confirmed that xylan can be isolated in higher purity when the pH is maintained at a higher level during the precipitation step since lignin remains more soluble under these conditions

Proteolysis in Mozzarella Cheeses Manufactured by Different Industrial Processes

The objective of the present study was to investigate the influence of stretching temperature, fat content,and time of brining on proteolysis during ripening of Mozzarella cheeses. Seventeen cheese-making experiments (batches) were carried out on an industrial scaleon successive days, following the standard procedure with some modifications. Fat content of cheese milk, temperature at the stretching step, and time of brinining varied from one batch to another as required by the experimental design, outlined by a surface response model. Proteolysis was assessed during ripening of samples, which was prolonged for at least 3 months, by means of electrophoresis, nitrogen fractions, and soluble peptide mapping. The amount of soluble nitrogen at pH 4.6 was not significantly different in cheeses obtained by diverse procedures, but it increased during ripening of all samples. This result was coincident with the breakdown of ás1- and â-caseins evidenced by electrophoresis, which reached similar extents at late stages of ripening, regardless of the cheese-making process. Multivariate analysis on soluble peptide profiles obtained by liquid chromatography also detected sample grouping according to ripening time, but did not evidence any separation caused by the cheese-making technology.Weconcluded that the changes in the cheese-making process assayed in this work were insufficient to produce significant differences in proteolysis of the cheeses. Ripening time had more influence on proteolysis of Mozzarella cheeses than any other assayed variable.ás1- and â-caseins evidenced by electrophoresis, which reached similar extents at late stages of ripening, regardless of the cheese-making process. Multivariate analysis on soluble peptide profiles obtained by liquid chromatography also detected sample grouping according to ripening time, but did not evidence any separation caused by the cheese-making technology.Weconcluded that the changes in the cheese-making process assayed in this work were insufficient to produce significant differences in proteolysis of the cheeses. Ripening time had more influence on proteolysis of Mozzarella cheeses than any other assayed variable.Fil: Costabel , Luciana María. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro Regional Santa Fe. Estacion Experimental Agropecuaria Rafaela. Agencia de Extension Rural Rafaela.; ArgentinaFil: Pauletti, Miguel Salvador. Universidad Nacional del Litoral; ArgentinaFil: Hynes, Erica Rut. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Lactología Industrial. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química. Instituto de Lactología Industrial; Argentin