Procedimiento para producir queso usando células de Kluyveromyces lactis atenuadas.

Un procedimiento para producir un queso, un análogo de queso o un producto derivado de queso,

procedimientoel cual comprende poner en contacto un queso, un análogo de queso o un producto derivado de queso, o unprecursor de los mismos, con una población de células de Kluyveromyces lactis, población la cual comprendecélulas de Kluyveromyces lactis atenuadas, en el que al menos 80% de las células de Kluyveromyces lactis en lapoblación están muertas pero no lisadas.

Procedimiento para producir queso usando células de Kluyveromyces lactis atenuadas Campo de la invención Esta invención se refiere a un procedimiento para producir queso, análogos de queso y productos derivados de queso, y más particularmente a un método para potenciar la velocidad de formación de gusto, sabor y textura, y/o para ampliar el intervalo de gustos, sabores y texturas.

Descripción de la técnica anterior

Los hábitos alimentarios en el Mundo muestran un uso creciente de queso y otros productos lácteos fermentados. Existe una enorme variedad de tipos de queso, análogos de queso y productos derivados de queso, y consiguientemente de métodos de producción para obtener esos productos.

La producción de queso comienza con la coagulación de la leche, que es provocada por la acción proteolítica específica que quimosina o enzimas similares, tales como las encontradas en cuajos de origen animal o microbiano. Se añaden bacterias de ácido láctico (es decir, fermentos tales como Lactococci) a fin de obtener la acidificación requerida de la leche dependiendo de la tecnología quesera implicada. La cuajada resultante está compuesta principalmente de la caseína junto con las gotitas de grasa de la leche que están atrapadas por inclusión. Una fracción sustancial del cuajo y de las bacterias de ácido láctico también terminan en la cuajada. Tras prensar el suero lácteo para reducir el contenido de agua, el queso joven se somete a un procedimiento de maduración a fin de dar al queso final su gusto, sabor y textura deseados.

La formación del gusto, sabor y textura del queso, análogos del queso y productos derivados de queso es un procedimiento que implica reacciones complejas y bien equilibradas entre glicolisis, proteolisis y lipolisis de los componentes de la leche, y la degradación posterior de los aminoácidos. Los productos de degradación de la grasa de la leche y de la proteína (péptidos, aminoácidos libres, di- y monoglicéridos, ácidos grasos libres y compuestos derivados de aminoácidos tales como aminas, cetoácidos, aldehídos, cetonas, alcoholes, ésteres, ácidos y compuestos de azufre) contribuyen todos ellos a las propiedades específicas de gusto, sabor y textura del queso en cuestión.

La proteolisis durante la maduración del queso puede ser amplia (Fox, 1989) . En el queso duro, el 25-35% de la proteína insoluble de la cuajada se puede convertir en proteína soluble. En las variedades blandas tales como Brie, Camembert o Limburger, alrededor del 80% de la proteína insoluble se puede convertir en compuestos solubles en agua tales como péptidos, aminoácidos y amoníaco (Foster et al. 1983) .

La formación del sabor en queso, análogos de queso y productos derivados de queso es un procedimiento que implica una cascada de reacciones enzimáticas. Partiendo de aminoácidos, se pueden formar compuestos que incluyen aminas, cetoácidos, aldehídos, cetonas, alcoholes, ésteres, ácidos y compuestos de azufre como productos intermedios y/o sabores finales. La descarboxilación de los aminoácidos da como resultado la formación de las aminas correspondientes, y está catalizada por diversas descarboxilasas de la clase enzimática EC.4.1.1. Los ejemplos específicos son lisina descarboxilasa (EC.4.1.1.18) , arginina descarboxilasa (EC.4.1.1.19) , histidina descarboxilasa (EC.4.1.1.22) , y otras varias. Subsiguientemente, las aminas se pueden convertir en los aldehídos y amoníaco correspondientes mediante desaminación oxidativa que implica enzimas tales como amina oxidasas (EC.1.4.3.6) . Los aldehídos se pueden oxidar adicionalmente a los ácidos correspondientes mediante aldehído deshidrogenasas de la clase EC.1.2 (las subclases se forman según el aceptor de electrones y/o de hidrógeno) , o se reducen a los alcoholes correspondientes mediante alcohol deshidrogenasas (EC.1.1 – las subclases se forman según el dador de electrones y/o de hidrógeno) . Como alternativa, los aminoácidos se pueden convertir vía reacciones de desaminación y transaminación. La desaminación da como resultado los alfa-cetoácidos correspondientes y amoníaco, y requiere la acción de aminoácido oxidasas o deshidrogenasas tales como EC.1.4.1.5 y EC.1.4.3.2. La transaminación también da como resultado los alfa-cetoácidos correspondientes, pero el grupo amino es transferido a otro cetoácido aceptor (por ejemplo alfa-cetoglutarato u oxaloacetato) con una transferencia concomitante del grupo oxígeno desde el cetoácido aceptor al aminoácido. En este caso no se libera amoníaco. Esta reacción requiere la acción de diversas aminotransferasas, también denominadas transaminasas, de la clase enzimática EC.2.6.1. Los cetoácidos formados mediante desaminación y transaminación de aminoácidos se pueden convertir adicionalmente en aldehídos mediante descarboxilación, que implica diversas descarboxilasas de la clase enzimática EC.4.1.1.

En procedimientos normales (es decir, no acelerados) , la formación del gusto, sabor y textura se efectúa mediante enzimas lácteas endógenas tales como plasmina, y mediante enzimas exógenas tales como el cuajo usado para la coagulación. Además, los cultivos iniciadores, tales como las bacterias de ácido láctico usadas para la acidificación inicial de la leche, también contribuyen a la maduración del queso debido a que una fracción sustancial de las bacterias termina habitualmente en la cuajada. Sus actividades proteolíticas extracelulares y peptidolíticas intracelulares, y las enzimas que degradan adicionalmente los aminoácidos a los compuestos enumerados anteriormente, son capaces de romper la fracción caseínica. Las proteasas, peptidasas, esterasas, lipasas y las enzimas del catabolismo de aminoácidos en las bacterias de ácido láctico se han estudiado ampliamente (Urbach,

1995; Gobbetti et al., 1996; Gao et al., 1997; Law y Haandrikman, 1997) . Sin embargo, las de otros fermentos, tales como propionibacterias y flora de la superficie, se han estudiado mucho menos ampliamente.

Una desventaja habitual en la mayoría de los métodos de producción es que el procedimiento de maduración, es decir, el procedimiento de formación de gusto, sabor y textura, se prolonga muchísimo, desde días hasta varios meses, y en algunos casos años. Por razones económicas, es muy deseable un tiempo de maduración más corto. La aceleración de la maduración es muy pertinente para variedades de baja humedad que maduran lentamente, y el trabajo más publicado se ha realizado sobre cheddar (Fox et al., 1996) . Además, hay una necesidad industrial de aumentar el intervalo de tipos de gusto, sabor y textura de quesos, análogos de queso y productos derivados de queso.

La potenciación de la velocidad y grado de formación de gusto, sabor y textura, y el aumento del intervalo de gustos, sabores y texturas, se puede lograr añadiendo bacterias adicionales o añadiendo enzimas adicionales.

Cambiando el contenido enzimático de bacterias de ácido láctico en el queso directamente afecta a la velocidad de dicha maduración y al sabor final. Una de las formas más eficaces para incrementar el conjunto de enzimas bacterianas en la cuajada del queso, sin alterar el fermento principal y la obtención del queso, es añadir bacterias de ácido láctico completas que son incapaces de crecer ni de producir cantidades significativas de ácido láctico, pero que todavía pueden suministrar enzimas activas de maduración durante la etapa de maduración. Estos fermentos se denominan “atenuados”.

Los fermentos atenuados se pueden preparar mediante diversos tratamientos como calentamiento, congelación, secado por pulverización, liofilización, fragilización usando lisozima o disolventes, o mediante la selección de un tratamiento con mutantes negativos a lactosa (para un repaso reciente, véanse Klein y Lortal) . Pettersson y Sjöström dieron a conocer la primera preparación y uso de fermentos atenuados como un aditivo de queso, en 1975. En ese momento, su fin principal fue acelerar la proteolisis y acortar el tiempo de maduración, lo que fue de gran interés económico. Actualmente, en la mayoría de los países desarrollados, la calidad higiénica de la leche es tan elevada que el problema no es sólo acortar el tiempo de maduración sino también mejorar el sabor. Esto es particularmente cierto para nuevos tipos de quesos, tales como aquellos obtenidos de leche UH o baja en grasa, que habitualmente muestran un mal desarrollo del sabor y una textura cauchoide (EI Soda et al., 1991) . Los fermentos atenuados, si son bien conocidos y se obtienen reproduciblemente, pueden mejorar tanto la velocidad como la calidad de la maduración de los quesos (Fox, 1988; EI Soda y Pandian, 1991) .

Las enzimas tales como proteasas y lipasas se usan para... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para producir un queso, un análogo de queso o un producto derivado de queso, procedimiento el cual comprende poner en contacto un queso, un análogo de queso o un producto derivado de queso, o un precursor de los mismos, con una población de células de Kluyveromyces lactis, población la cual comprende células de Kluyveromyces lactis atenuadas, en el que al menos 80% de las células de Kluyveromyces lactis en la población están muertas pero no lisadas.

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que las células atenuadas en la población han retenido más del 50% de su actividad enzimática intracelular.

3. Un procedimiento según la reivindicación 2, en el que la actividad enzimática intracelular comprende proteasas,

peptidasas, lipasas, esterasas, descarboxilasas, aldehído deshidrogenasas, amino oxidasas, alcohol deshidrogenasas, aminoácido deshidrogenasas, aminoácido oxidasas, amino transferasas y/o transaminasas.

4. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la célula de Kluyveromyces lactis se modifica de manera que sobreexprese una proteasa, una pepetidasa, una lipasa, una esterasa, o una enzima que convierte un aminoácido en un compuesto de sabor.

5. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las células de Kluyveromyces lactis se usan para potenciar la velocidad de la formación de gusto, sabor, y textura del queso, análogo de queso o producto derivado de queso, o para prolongar la velocidad de gustos, sabores y texturas del queso, análogo de queso o producto derivado de queso, o ambos.

6. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de puesta en 20 contacto se lleva a cabo en condiciones adecuadas para que se produzca la maduración.