el efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de...

21
El efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de queso fundido Ivana Sádlíková a , František Buňka b , Pavel Budinský a , Voldánová Barbora b , Vladimír Pavlínek c , Ignác Hoza a . a Department of Biochemistry and Food Analysis, Tomas Bata University in Zlín, nám. T.G.Masaryka 275, Zlín 762 72, Czech Republic. b Department of Food Technology and Microbiology, Tomas Bata University in Zlín, nám. T.G.Masaryka 275, Zlín 762 72, Czech Republic. c Polymer Centre, Tomas Bata University in Zlín, nám. T.G.Masaryka 275, Zlín 762 72, Czech Republic. RESUMEN _________________________________________________________________ El objetivo de este estudio fue investigar el efecto de determinadas sales de fosfato emulsionantes (Na 3 PO 4 , Na 2 HPO 4 , Na 4 P 2 O 7 , Na 2 H 2 P 2 O 7 , Na 5 P 3 O 10 , polifosfato de sodio) y sus mezclas seleccionadas (polifosfato de sodio + Na 2 HPO 4 ; polifosfato de sodio + Na 4 P 2 O 7 ) sobre las propiedades viscoelásticas del modelo queso fundido (materia seca: 40 g/100 g; grasa en extracto seco: 50 g/100 g). Propiedades viscoelásticas de las muestras modelo almacenado en 6 ± 2 ºC fueron investigados por reometría oscilación dinámico (placa – placa geometría, rango de frecuencia 0.1 - 50.0 Hz, la temperatura de 20 ºC). Queso fundido fabricados con diferentes fosfatos mostraron varios valores de pH y diferentes propiedades viscoelásticas. La firmeza de las muestras aumento debido al uso de determinados tipos de fosfatos a prueba. Su influencia en la firmeza de queso aumentó en el siguiente orden: Ortofosfato < polifosfato < difosfato < trifosfato. El contenido cada vez mayor de polifosfato (hasta un 50%) en la mezcla binaria de polifosfatos y ortofosfato o polifosfato y difosfato causó el aumento de la firmeza de las muestras de modelo. El contenido de polifosfatos por encima del 50% en la mezcla binaria llevó a la disminución de la firmeza del modelo de queso fundido. © 2010 Elsevier Ltd. Todos los derechos reservados. ______________________________________________________________________ _______________ 1. Introducción El queso fundido es un producto lácteo fabricados a partir de queso natural y adecuado sales de fundido (por ejemplo, sales de sodio de los fosfatos, polifosfatos y citratos). Su matriz se forma bajo un vacío parcial, agitación constante y después del calentamiento. Otros productos lácteos opcional (mantequilla, leche desnatada en polvo, suero en polvo, coprecipitados, caseinatos, etc.) y otros INFO. ARICULO ______________________ _______ Artículo historia: Recibido 05 de septiembre 2009

Upload: marvel11068760

Post on 28-Jul-2015

154 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: El efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de queso fundido

El efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de queso fundido

Ivana Sádlíková a, František Buňka b, Pavel Budinský a, Voldánová Barbora b, Vladimír Pavlínek c, Ignác Hoza a.

a Department of Biochemistry and Food Analysis, Tomas Bata University in Zlín, nám. T.G.Masaryka 275, Zlín 762 72, Czech Republic.b Department of Food Technology and Microbiology, Tomas Bata University in Zlín, nám. T.G.Masaryka 275, Zlín 762 72, Czech Republic.c Polymer Centre, Tomas Bata University in Zlín, nám. T.G.Masaryka 275, Zlín 762 72, Czech Republic.

RESUMEN _________________________________________________________________

El objetivo de este estudio fue investigar el efecto de determinadas sales de fosfato emulsionantes (Na3PO4, Na2HPO4, Na4P2O7, Na2H2P2O7, Na5P3O10, polifosfato de sodio) y sus mezclas seleccionadas (polifosfato de sodio + Na2HPO4; polifosfato de sodio + Na4P2O7) sobre las propiedades viscoelásticas del modelo queso fundido (materia seca: 40

g/100 g; grasa en extracto seco: 50 g/100 g). Propiedades viscoelásticas de las muestras modelo almacenado en 6 ± 2 ºC fueron investigados por reometría oscilación dinámico (placa – placa geometría, rango de frecuencia 0.1 - 50.0 Hz, la temperatura de 20 ºC). Queso fundido fabricados condiferentes fosfatos mostraron varios valores de pH y diferentes propiedades viscoelásticas. La firmeza de las muestras aumento debido al uso de determinados tipos de fosfatos a prueba. Su influencia en la firmeza de queso aumentó en el siguiente orden: Ortofosfato < polifosfato < difosfato < trifosfato. El contenido cada vez mayor de polifosfato (hasta un 50%) en la mezcla binaria de polifosfatos y ortofosfato o polifosfato y difosfato causó el aumento de la firmeza de las muestras de modelo. El contenido de polifosfatos por encima del 50% en la mezcla binaria llevó a la disminución de la firmeza del modelo de queso fundido.

© 2010 Elsevier Ltd. Todos los derechos reservados._____________________________________________________________________________________

1. Introducción

El queso fundido es un producto lácteo fabricados a partir de queso natural y adecuado sales de fundido (por ejemplo, sales de sodio de los fosfatos, polifosfatos y citratos). Su matriz se forma bajo un vacío parcial, agitación constante y después del calentamiento. Otros productos lácteos opcional (mantequilla, leche desnatada en polvo, suero en polvo, coprecipitados, caseinatos, etc.) y otros ingredientes no lácteos (agua, verduras, especias, aromas, colorantes, sal, hidrocoloides, etc.) se puede agregar en la mezcla (Guinee, Carič, & Kaláb, 2004; Lee, Anema, & Klostermeyer, 2004). La consistencia de queso procesado puede ser influenciada por muchos factores como el tipo y la madurez de queso natural, el pH de queso fundido, tipo y concentración de sal emulsionante, condiciones de procesamiento, contenido de materia seca, la presencia de contenido de grasa, y la concentración de iones (especialmente calcio), la utilización de hidrocoloides, etc. (Bowland & Foegeding, 2001; Černíková et al., 2008;

Dimitreli & Thomareis, 2007; Guinee et al., 2004; Gustaw & Mleko, 2007; Lee et al., 2004; Lu, Shirashoji, & Lucey, 2007; Marchesseau, Gastaldi, Lagaude, & Cuq, 1997; Piska & Štětina, 2004; Shirashoji, Jaeggi, & Lucey, 2006). Las sales fundentes son esenciales en la formación de uniforme estructura de queso fundido. Fosfatos de sodio, polifosfatos y citratos representan los más comúnmente utilizados. Su papel es importante para mejorar la capacidad emulsionante de las proteínas de queso mediante la eliminación de calcio de las caseínas y por peptizantes, la estabilización de la emulsión de aceite en el agua y la formación de la estructura (Guinee et al., 2004; Mulsow, Jaros, & Rohm, 2007). Sin embargo, sólo información limitada sobre el efecto del fosfato individuales sales emulsionantes y el efecto de las mezclas binarias de fosfatos individuales sobre las propiedades viscoelásticas de queso fundido se ha encontrado en la literatura científica.

INFO. ARICULO _____________________________

Artículo historia:Recibido 05 de septiembre 2009 Recibido en forma revisada23 de marzo 2010Aceptado 14 de abril 2010

Page 2: El efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de queso fundido

El objetivo de este estudio fue investigar la influencia de seleccionados sales de fosfato emulsionantes (Na3PO4, Na2HPO4, Na4P2O7, Na2H2P2O7, Na5P3O10, polifosfato de sodio) y sus mezclas binarias (polifosfato de sodio +

Na2HPO4; polifosfato de sodio + Na4P2O7) sobre las propiedades viscoelásticas de modelo de queso de procesado (materia seca: 40 g g/100; grasa en extracto seco: 50 g/100 g).

2. Materiales y métodos.

2.1. Preparación de la muestra.El bloque de queso Edam (materia seca: 50 g/100 g, grasa en extracto seco: 30 g/100 g; 8 - 10 semanas de edad), el agua desionizada (para mantener constantes las condiciones de iones), mantequilla (materia seca: 84 g/100 g, grasa: 82 g/100 g) y sales de sodio de ortofosfatos, difosfatos, trifosfatos y polifosfatos (3 g/100 g de queso; Na3PO4, Na2HPO4, Na4P2O7, Na2H2P2O7, Na5P3O10, polifosfato de sodio; FOSFA S.A., Břeclav - Poštorná, República Checa) se utilizaron para la preparación del modelo de queso procesados (materia seca: 40 g/100 g; grasa en extracto seco e 50 g/100 g). Todas las muestras fueron fabricados con una capacidad de 2 L Vorwerk Thermomix TM 31 olla de la batidora (Thermomix Vorwerk & Co., GmbH, Wuppertal, Alemania). El bloque de queso Edam, la mantequilla y una mezcla de fosfatos (o un fosfato individuales) se premezclado en la olla a alta agitación seguido por la adición de agua. En agitación constante, la mezcla se calienta en el horno a 90 ºC y luego se calienta durante 1 min a la misma temperatura. Bolsas de muestra (100 g dosis) se enfría y se almacena en un refrigerador a 6 ± 2 C. La cantidad total de un lote de aproximadamente 700 g, y cada lote ha sido fabricado por duplicado.

Al comienzo del experimento (primera etapa de trabajo), dos grupos del modelo de quesos procesados (Grupo I y II) con la adición de fosfatos diversos (3,0 g/100 g de queso; Na3PO4, Na2HPO4, Na4P2O7, Na2H2P2O7, Na5P3O10, sodio polifosfato - PoP) se prepararon. Cada uno de estos dos grupos incluyen seis lotes que diferían sólo en emulsión sal aplicada (ver Tabla 1). Además, el pH de las muestras de modelo en el Grupo II fue ajustado por el ácido clorhídrico o hidróxido de sodio a nivel prácticamente similar (aproximadamente de 5,5 a 6,0). Los productos químicos más arriba se han añadido cuando la fusión se calentada a 85 ± 1 º C.

Tabla 1Grupos de queso fundido fabricado con los fosfatos de sodio o de sus diferentes mezclas (PoP : Na2HPO4; PoP : Na4P2O7)a.

a PoP - Polifosfato de sodio

La segunda parte de este estudio explora la influencia de la mezcla de dos diferentes fosfatos en las propiedades viscoelásticas de queso fundido modelo. Cuatro grupos de muestras (grupos III y VI; véase el cuadro 1) han sido preparados y cada grupo incluía a

Page 3: El efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de queso fundido

cinco lotes que sólo difieren en la proporción de fosfatos en la mezcla. Muestras de fabricación de los grupos III y IV, una mezcla binaria de polifosfato y ortofosfato (PoP: Na2HPO4) estaba doblado y quesos elaborados en los grupos V y VI fueron preparados con la mezcla de polifosfatos y difosfato (PoP: Na4P2O7). La relación de los fosfatos de sodio en la mezcla fue cambiado poco a poco en el siguiente orden: 100:0, 75:25, 50:50, 25:75 y 0:100 (el primer número hace referencia a los polifosfatos y el segundo representa la cantidad de orto o difosfato en la mezcla). Los valores de pH de los quesos elaborados en los grupos IV y VI se ajustaron por el ácido clorhídrico o hidróxido de sodio a nivel prácticamente similar (aproximadamente de 5,5 a 6,0). Todos los grupos del modelo de queso procesado (i = I - VI) han sido fabricados según la misma tecnología por separado en diferentes días. Modelo muestras fueron producidos a partir de bloques de queso Edam de diferentes lotes obtenidos de un productor. Los diferentes lotes de queso Edam bloque fueron elegidos para simular la práctica industrial real porque no se procesan los quesos Edam de diferente grado de madurez y lotes diferentes.

2.2. Análisis quimico.

Después de 14 días de almacenamiento a 6 ± 2 º C, pH, materia seca y contenido de grasa en el modelo de quesos fueron procesados y analizados. La materia seca se determinó por secado a 102 ± 2 º C según la norma ISO 5534/2004. El contenido de grasa se midió por el método de van Gulik según la norma ISO 3433/2008. Los valores de pH se determinaron mediante un pHmetro Gryf 208 L con THETA 90 electrodo de vidrio HC 113 (Gryf, Havlíčkův Brod, República Checa) a 20 ± 2 º C. Los análisis químicos se realizaron por triplicado.

2.3. Análisis reológicos.

Las propiedades viscoelásticas de queso fundido se investigaron con una tensión controlada reómetro Bohlin (Bohlin GEMINI, Malvern Instruments Ltd., Malvern, Reino Unido) con la geometría placas paralelas (40 mm de diámetro de 1 mm de distancia) a

20.0± 0.1 º C. Región viscoelástica lineal se determinó mediante la prueba de la amplitud de barrido, mientras que el modo de frecuencia de barrido se utilizó para evaluar las propiedades viscoelásticas de las muestras de modelo. El almacenamiento (G ') y pérdida (G ") módulos se midieron en el 0,1 - 50,0 Hz rango de frecuencia. La tangente de pérdida (Tan δ) y el módulo complejo (G *) para la referencia de frecuencia de 1 Hz se calcularon de acuerdo a la ecuación. (1) y (2) (Gabriele, de Cindio, & D'Antona, 2001; Gunasekaran & Ak, 2000):

Tan δ = G” / G' (1)

(2)

El valor de referencia de frecuencia de 1 Hz se recomienda en la literatura científica (Bennett et al, 2006;. Lu et al, 2007;. Piska & Stetina, 2004). Mediciones dinámicas reológicas de las muestras se llevaron a cabo después de 14días de almacenamiento a 6 ± 2 º C. Las propiedades viscoelásticas de queso procesado también se evaluó mediante la aplicación de la teoría crítica de gel de invierno (Winter & Chambon, 1986), que fue recomendada para muestras de alimentos por

Gabriele et al. (2001). El módulo complejo (G*) se

puede expresar por: (3)

Donde ω es la frecuencia, (Af) es la fuerza de gel y (z) es la factor de interacción, es decir, el número de unidades de la estructura que interactúan entre sí en una red tridimensional. Cuanto más alto es el factor de interacción, las interacciones se producen más en la muestra de la matriz (Gabriele et al., 2001; Martínez-Ruvalcaba, Chornet, & Rodrigue, 2007).

2.4. Análisis estadísticos.

Los resultados obtenidos de los análisis químicos y se reológicos evaluados estadísticamente con la prueba t paramétricos utilizando el programa estadístico Unistat 5.5.

Page 4: El efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de queso fundido

Los resultados fueron evaluados como significativamente diferentes cuando P < 0,05.

3. Resultados y discusión

3.1. Análisis químico

Los valores siguientes se muestra el contenido de materia seca (g/100 g) en las muestras analizadas: 42.10 - 42.85 (Grupo I), 41.90 - 42.98 (Grupo II), 41,82 - 42,61 (Grupo III), 42,06 - 43,67 (Grupo IV), 42,07 - 43,88 (Grupo V) y de 42,38 - 42,99 (Grupo VI). El contenido de grasa (g/100 g) osciló entre los siguientes valores: 21.0 - 22.0 (Grupo I), 21.0 - 22.5 (Grupo II), 21.0 - 21.5 (Grupo III), 22.0 - 22.5 (Grupo IV), 22.0 - 23.0 (Grupo V) y 21.5 - 22.5 (Grupo VI). Propiedades viscoelásticas de queso fundido son sustancialmente afectada por la composición química del producto (Leeet al., 2004; Marchesseau et al., 1997; Piska & Štětina, 2004). El contenido similar de los componentes de queso por encima de permitir la comparación del efecto de los fosfatos de sodio diferentes (o sus mezclas) sobre las propiedades viscoelásticas de queso fundido.

3.2. Queso fundido que contiene fosfatos de sodio individuales. 3.2.1. La evaluación de pH de queso fundido, sin ajuste de pH.

Los valores de pH de los quesos modelo elaborados en el Grupo I fabricados con adición de fosfatos de sodio diferentes se dan en la Tabla 2. Estos valores variaron significativamente desde 4,67 hasta 6,93. Según la literatura científica, el pH óptimo para la obtención de adecuados propiedades estructurales y sensoriales del queso fundido debe oscilar entre 5.5 y 6.0 (Guinee et al., 2004; Lee & Klostermeyer, 2001; Lu et al., 2007; Marchesseau et al., 1997). El pH óptimo sólo se encontró en las muestras con el PoP. En comparación con queso natural (materia prima para la producción de queso fundido, su pH ≈ 5,6 - 5,8), el uso de fosfatos, produce sobre todo el aumento de los valores

de pH del queso procesado. La aplicación de difosfato disódico de dihidrógeno (Na2H2P2O7) fue la única excepción (pH ≈ 4,67). Los valores de pH de queso fundido modelo aumentado debido al uso de fosfatos diferentes en el orden siguiente: PoP < Na2HPO4 < Na5P3O10 < Na4P2O7 < Na3PO4. En general, se puede decir que las sales de sodio de fosfatos cambia el pH de la mezcla de queso (que usualmente causan aumento de la mezcla de pH) y contribuir a la estabilización del pH, debido a su capacidad de amortiguación (Guinee et al., 2004;Molins, 1991; Mulsow et al., 2007).

3.2.2. Reología de queso fundido, sin ajuste de pH.

Los resultados para el queso fundido modelo en el Grupo I a partir de mediciones reológicas se dan en la Tabla 3. La adición defosfato diversas sales emulsionantes causó la formación de productos con diferentes

propiedades viscoelásticas.

Tabla 2.Los valores de pH de queso fundido modelo fabricado con los fosfatos de sodio diferentes (grupos I y II)

a.

a Los valores de pH se expresan como media ± desviación

estándar. Los valores de pH de los quesos elaborados en el Grupo II se ajustaron prácticamente al mismo nivel mediante el uso de un ácido (HCl) o una base (NaOH).

Los valores más bajos de los módulos de almacenamiento y la pérdida se encontraron en las muestras realizadas con ortofosfatos (Na3PO4 o Na2HPO4). Por otra parte, la pérdida de valor del módulo fue siempre mayor que el de módulo de almacenamiento. Esto significa que las propiedades viscoelásticas de queso fundido con ortofosfatos diferían de las cualidades típicas del tipo de untar de queso fundido. Estas muestras se comportó más bien como un fluido que se propaga como el queso fundido con la red tridimensional. muestras de modelo fabricado con difosfato tetrasódico (Na4P2O7)

Page 5: El efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de queso fundido

presentaron mayores valores de módulos en comparación con el queso fundido con ortofosfatos (Na3PO4 o Na2HPO4). El difosfato dio características deseables de queso fundido. Modelo de queso transformado que contenga tripolifosfato de sodio (Na5P3O10) poseía los más altos valores de ambos módulos, lo que muestra resultó ser la más rígida entre todos los demás (P < 0,05). La aplicación de polifosfato de sodio (PoP) causó la formación de productos menos rígido que las muestras con tripolifosfato de sodio, pero sustancialmente más firme que el queso fundido con orto-o difosfato (P < 0,05). Tabla 3 también muestra los valores de la tangente de pérdida. Cuanto más pequeño es el valor de la tangente de pérdida, el más elástico es el material de prueba. Los resultados arriba mencionados fueron confirmados también por los datos obtenidos por aplicación de la teoría crítica de gel de invierno. El mayor número de grupos fosfato contiene la molécula de sal emulsionante, el mayor aumento del factor de la interacción y la fuerza de gel se observó. Esto se explica por la capacidad de fosfatos para unir a las moléculas de proteína (especialmente a través de puentes de calcio), es decir, los grupos más fosfato estuvieron presentes, los grupos más podrían interactuar. Según Lucena, Johnson y Horne (2003), los fosfatos que se asocian con la caseína podrían actuar como agentes de reticulación por el puente (por ejemplo, a través de calcio) dentro o entre las moléculas de caseína. La mayor fuerza de gel se puede explicar en más de interacciones que ocurren en las muestras. Los resultados antes mencionados reológicos obtenidos mediante análisis de muestras en el grupo I se presentan en la figura. 1 como un gráfico que muestra la dependencia del módulo complejo G de la frecuencia. Como se ve, el módulo complejo mayor en el rango de frecuencia probadas conjunto. Esta figura también ilustra que ortofosfato fue la menos efectiva de fosfato en la formación de la red de queso fundido. Difosfato y trifosfato siguió a la valores de ortofosfato. La eficacia de los diferentes fosfatos en la formación de estructura rígida aumento en el siguiente orden: Ortofosfato < polifosfato <

difosfato < trifosfato. Por lo tanto, las muestras fabricadas con di y trifosfatos demostrado ser los más rígidos. Este hecho puede explicarse por su capacidad de apoyar

la formación de la red de tres dimensiones (Guinea et al., 2004). Mizuno y Lucena (2005) afirman que algunos tipos de fosfatos, especialmente difosfatos, puede inducir la congelación o la suma por la formación de complejos de caseinato de calcio fosfato en condiciones específicas, incluso en soluciones diluidas de proteínas. Difosfatos y trifosfatos también apoyan firmemente la emulsificación de grasas (Awad, Abdel Hamid, El-Shabrawy, y Singh, 2002). Según Rayan, Kalab y Ernstrom (1980), los malos resultados emulsificación del queso fundido suave, mientras que el queso bien emulsionada muestra la mayor firmeza. Además de queso, elaborados con difosfato disódico de dihidrógeno (Na2H2P2O7) se preparó. Sin embargo, este producto no podía ser sometido a los análisis reológicos, debido a derrumbarse consistencia. Por otra parte, esta sal emulsionante (solo) no dio emulsión estable, lo expuesto muestra la separación de agua y oilingoff. Según Marchesseau et al. (1997) y Mulsow et al. (2007), pH bajo (4.8e5.2) suele producir quesos corto, friable y granular con alta susceptibilidad a la separación de la grasa. Los fenómenos antes mencionados pueden ser probablemente dilucidado por el valor de pH muy bajo, lo que es muy próximo al punto isoeléctrico de las caseínas y por lo tanto las atracciones entre las proteínas que puede conducir al aumento de la agregación de caseína. Por lo tanto, la grasa no es la proteína efectivamente emulsionado y continua de la matriz no se forma en el queso procesado como (Gupta, Karahadian, y Lindsay, 1984).

3.2.3. La evaluación de pH de queso fundido con el ajuste del pH.

Es bien sabido que el valor del pH afecta a las propiedades viscoelásticas de queso fundido (Lee y Klostermeyer, 2001). Por lo tanto, un experimento con el ajuste del pH del queso se realizó. Al igual que en un estudio realizado por Shirashoji et al. (2006), el pH se ajustó a 5,5 - 6,0 con respecto a las condiciones normales de fabricación. La amplia gama de pH de las muestras modelo elaborado en el Grupo II se redujo a 5,55 - 5,62 (ver Tabla 2).

3.2.4. Reología de queso fundido con el ajuste del pH.

Page 6: El efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de queso fundido

Resultados para el queso fundido en el Grupo II a partir de mediciones reológicas y por aplicación de la teoría crítica de gel de invierno se presentan en la Tabla 3. Tendencias similares, como en el grupo

Page 7: El efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de queso fundido

Tabla 3Los valores de módulo de almacenamiento, módulo de pérdida, tangente de pérdida, la fuerza de gel y el factor de la interacción de la referencia de frecuencia de 1 Hz en el queso procesado prueba preparada con sales de sodio de diferentes fosfatos (Grupos I y II)

a.

a. Módulo de almacenamiento (G '), módulo de pérdida (G "), fuerza de gel (AF) y el factor de interacción (z) se expresan como media ± desviación estándar; tan δ = G / G'. Los valores medios en el grupo que tiene la letra superíndice mismo en cada columna no son significativamente diferentes (P ≥ 0.05). PoP - polifosfato de sodio, pH del modelo de quesos elaborados en el Grupo II se ajustó mediante el uso de un ácido (HCl) o una base (NaOH).b n - la muestra no puede ser medido.

anterior de queso se observaron incluso cuando el pH (factor de coherencia que afectan de queso fundido) se ajustó. Muestras Modelo con ortofosfato mostró la menor firmeza, el queso fundido con difosfatos presentaron mayores valores de módulos de almacenamiento y la pérdida y los productos más rígidos se prepararon con trifosfato. El queso fundido fabricado con difosfato disódico de dihidrógeno (Na2H2P2O7) podría ser analizado después de ajustar el pH. El aumento del pH (a ≈ 5.6) resultó en la formación de una red homogénea de tres dimensiones donde la grasa y el aguano se separaron, así como la agregación de proteínas no se observaron sensorialmente. Como el pH aumenta, las moléculas de proteína (grupos carboxilo) se convirtieron en carga negativa y la disminución de las atracciones entre las cadenas de proteínas. Estos cambios dieron lugar a

aumento de la hidratación de la caseína y en la formación de una estructura más abierta reactiva con una mayor capacidad de retención de agua y mejores propiedades emulsionantes (Guinea et al, 2004; Marchesseau et al, 1997; Molins, 1991: p. 261) . El uso de ambos difosfato (Na4P2O7 y Na2H2P2O7) causó la formación de queso fundido modelo con similares propiedades viscoelásticas (véase el cuadro 3). En general, tanto difosfatos demostrado casi la misma eficacia en la formación de la estructura de queso fundido.

3.3. Queso fundido que contiene la mezcla de dos de sodiofosfatos.

3.3.1. La evaluación de pH de queso fundido, sin ajuste de pH

Page 8: El efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de queso fundido

Los valores de pH de las muestras fabricadas con la adición de dos fosfatos (PoP: Na2HPO4

- Grupos III, IV; PoP: Na4P2O7 - Grupos V, VI) se dan en la Tabla 4. El pH del queso fundido aumentó gradualmente con la disminución de contentand polifosfato con el aumento de ortofosfato o importe de difosfato de la mezcla. Abdel-Hamid El-Shabrawy, Awad, y Singh (2000) reportan la misma tendencia de los cambios de pH en el queso fundido hecha con la mezcla de sales emulsionantes compuesta de polifosfato de sodio y el difosfato de sodio (Na4P2O7) en diferentes proporciones.

Fig. 1. La dependencia del módulo complejo (G *) en la frecuencia (f) para los productos del grupo I que contiene varias sales de sodio de fosfatos - Na3PO4 (■), Na2HPO4 (▼), Na4P2O7 (▲), Na5P3O10 (x), Pop (○).

Tabla 4Los valores de pH de queso fundido modelo fabricado con mezclas de dos fosfatos de sodio (PoP: Na2HPO4 - Grupos III y IV; PoP: Na4P2O7 - Grupos V y VI) a.

a.Los valores de pH se expresan como media ± desviación estándar. PoP - polifosfato de sodio. Los valores de pH del modelo de quesos fundidos en los grupos IV y VI se ajustaron mediante el uso de un ácido (HCl) o una base (NaOH).

3.3.2. Reología de queso fundido, sin ajuste de pH.

Los resultados de los análisis reológicas de quesos modelo de los grupos III y V se presentan en la Tabla 5. La creciente cantidad de polifosfato en las mezclas de dos fosfatos causado en primer lugar, aumento de módulos elásticos y ganancias (P < 0,05) y reducción de la pérdida de los valores de la tangente. Refleja el aumento de la elasticidad de queso fundido. Cuando el contenido de polifosfato en la mezcla alcanzado un determinado nivel (por lo general ≈ 50% de polifosfato en la

mezcla), los valores de ambos módulos comenzó a caer y la tangente de pérdida comenzó a aumentar. La dependencia del módulo complejo de la frecuencia aplicada a las muestras de queso fundido en el grupo V que contiene la mezcla de PoP y Na4P2O7 en cinco diferentes proporciones se presentan en la figura. 2. Se muestra el aumento inicial de rigidez, que es seguido por la disminución de la firmeza causados por el aumento gradual de la cantidad de polifosfato en la mezcla de dos fosfatos.

El aumento inicial de la firmeza y la elasticidad de las muestras puede ser causada por la hidrólisis gradual de polifosfato cuya mayor cantidad en la mezcla posteriormente. fosfatos condensados lineales se hidrolizan en varios grados durante el proceso (de fusión) y el almacenamiento de queso fundido (Guinea

et al., 2004). La hidrólisis de polifosfatos procede rápidamente a dar trifosfato y

Page 9: El efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de queso fundido

difosfato y, a continuación, más lentamente, para formar monofosfatos y provoca un endurecimiento significativo de queso fundido (Guinea et al, 2004;. Kapoor y Metzger, 2008; al Mulsowet de 2007;. Schär y Bosset, 2002). Productos de hidrólisis, principalmente trifosfatos, poseen alta capacidad de la caseína total, lo que conduce a la formación de un producto más rígidos y elásticos (Guinea et al, 2004;. Mizuno y Lucena, 2005). Por lo tanto, los polifosfatos más en la mezcla binaria, el número más alto de trifosfatos apoyar la reticulación del queso fundido. Una vez que la cantidad de polifosfato en la mezcla de dos fosfatos alcanza un nivel específico, la cantidad de polifosfatos no hidrolizada o de sus productos ya hidrolizadas pueden prevalecer sobre los niveles de trifosfato o difosfato. Estos polifosfatos no hidrolizada o de sus productos ya hidrolizadas pueden obligar a los cationes de calcio, que fueron secuestrados anteriormente por sales emulsionantes con demasiada fuerza. Los iones de calcio desempeñan un papel importante en la formación de productos estables. Una parte de estos iones se libera de sales de fundido durante el enfriamiento y pueden participar en la formación de una red tridimensional. Los iones de calcio se producen más en derretirse, las interacciones más en tres dimensiones de la red de queso procesado puede tener lugar (Acharya y Mistry, 2007). Sin embargo, polifosfatos capacidad de exposición muy alto para el secuestro de calcio (Guinea et al, 2004;. Kapoor y Metzger, 2008; Mulsow et al, 2007.). Estos cationes están vinculados muy estrechamente a los polifosfatos, que les impide la reticulación, es decir, un producto con un menor número de interacciones se forma (Mulsow et al., 2007). Esta conclusión se apoya en los valores del factor de interacción en el cuadro 5, que son más bajos en las mezclas con la prevalencia de polifosfatos que en las mezclas que contengan la misma proporción de polifosfatos y ortofosfato o difosfato.

Fig. 2. La dependencia del módulo complejo (G *) en la frecuencia (f) para los productos del grupo V que contiene la mezcla de dos sales de sodio de fosfatos (PoP: Na4P2O7) en cinco diferentes proporciones 0:100 (■); 25:75 (○); 50:50 (∆);75:25 (♦); 100:0(▼).

3.3.3. Queso fundido con el ajuste del pH.

Los valores de pH de las muestras variaron desde 5,69 hasta 5,80 en el Grupo IV y 5,49 a 5,78 en el grupo VI tras el ajuste del pH (ver Tabla 4). Las propiedades reológicas de quesos elaborados en los grupos IV y VI se dan en la Tabla 5. La dependencia de las propiedades viscoelásticas de queso fundido en el contenido de polifosfato de sodio en la mezcla de dos sales de fundido mostró una tendencia similar a la tendencia revelada en las muestras de modelo sin ajuste del pH. Se puede suponer que el pH no es el factor más importante que afecta a las propiedades viscoelásticas de queso procesado estudiados. Por lo tanto, estas propiedades se ven influidos también por otros aspectos, por ejemplo, el tipo de sal utilizada emulsión, la proporción de fosfatos en diversas mezcla de fosfato, el grado de hidrólisis de fosfato, la capacidad de secuestro de diferentes fosfatos, etc Además, varios factores pueden se influencian mutuamente. Todos estos aspectos deben ser considerados al evaluar la consistencia de queso fundido (Guinea et al, 2004;. Kapoor y Metzger, 2008;. Mulsow et al, 2007).

Page 10: El efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de queso fundido

Tabla 5Los valores de módulo de almacenamiento, módulo de pérdida, tangente de pérdida, la fuerza de gel y el factor de la interacción de la referencia de frecuencia de 1 Hz en la prueba de queso fundido con la mezcla de sales de sodio de fosfatos en diferentes proporciones (PoP: Na2HPO4 - Grupos III y IV; PoP: Na4P2O7 - Grupos V y VI) a.

Los valores de pH del modelo de quesos fundidos en el Grupo II fueron ajustados mediante el uso de un ácido (HCl) o una base (NaOH).a. Módulo de almacenamiento (G '), módulo de pérdida (G "), fuerza de gel (AF) y el factor de interacción (z) se expresan como media ± desviación estándar; tan δ = G / G'. Los valores medios en el grupo que tiene la letra superíndice mismo en cada columna no son significativamente diferentes (P ≥ 0.05). PoP - polifosfato de sodio.

Page 11: El efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de queso fundido

4. Conclusión

El efecto del sodio fosfato de diferentes sales de fundido o sus pH mezclas y las propiedades viscoelásticas de queso fundidose investigó. Fosfatos Varios afectados el valor de pH de las muestras y las propiedades viscoelásticas de manera significativa. PH óptimo sólo se encontró en las muestras fabricadas con polifosfato de sodio. Modelo de queso procesado con difosfato disódico de dihidrógeno tenían valores de pH muy bajo. El pH del queso fundido aumentado debido a la presencia de fosfatos de varios en el siguiente orden: PoP < Na2HPO4 < Na5P3O10 < Na4P2O7 < Na3PO4. El más suave de quesos procesados fueron fabricados con ortofosfatos, la aplicación de polifosfatos causado la formación de los más firmes queso fundido y las muestras con difosfato y trifosfato demostrado ser las más rígidas debido a su mayor capacidad para soportar la congelación en el queso procesado de la matriz. El aumento inicial de la muestra de firmeza y elasticidad seguida de su disminución se relaciona con aumento de la cantidad de polifosfato de sodio en las mezclas de prueba de dos fosfatos. En cuanto a las propiedades viscoelásticas de las muestras de modelo con los fosfatos individuales o sus mezclas, tendencias similares se demostró también cuando el pH de los productos se ajustó a los valores óptimos para el queso fundido. Se puede concluir que este parámetro químico no es el único y el factor más importante que afecta la consistencia de queso fundido. La investigación en consecuencia deben tener por objeto más compleja en las interacciones de las caseínas con los fosfatos en el queso fundido de la matriz y en la hidrólisis de fosfatos y su influencia en la calidad del queso fundido.

ReconocimientoLos autores desean expresar su agradecimiento a FOSFA S.A., como (Poštorná Břeclav, República Checa) por proporcionar fosfatos de sodio, sales emulsionantes para este estudio. Esta investigación fue financiada por un proyecto del Ministerio checo de Educación, Juventud y Deporte (Becas No.MSM7088352101).

Referencias

Abdel-Hamid, L. B., El-Shabrawy, S. A., Awad, R. A., & Singh, R. K. (2000). Chemical properties of processed ras cheese spreads as affected by emulsifying saltmixtures. Journal of Food Processing and Preservation, 24, 191 - 208.

Acharya, M. R., & Mistry, V. V. (2007). Influence of processing condition on cheddarcheese meltability. Milchwissenschaft, 62, 170 - 174.

Awad, R. A., Abdel-Hamid, L. B., El-Shabrawy, S. A., & Singh, R. K. (2002). Texture and microstructure of block type processed cheese with formulated emulsifying salt mixtures. LWT-Food Science and Technology, 35, 54 - 61.

Bennett, R. J., Trivedi, D., Hemar, Y., Reid, D. C. W., Illingworth, D., & Lee, S. K.(2006). The effect of starch addition on the rheological and microstructuralproperties of model processed cheese. Australian Journal of Dairy Technology,61, 157 - 159.Bowland, E. L., & Foegeding, E. A. (2001). Small strain oscillatory shear and microstructural analyses of a model processed cheese. Journal of Dairy Science, 84,2372 - 2380.

Cerníková, M., Bu_nka, F., Pavlínek, V., B_rezina, P., Hrab_e, J., & Valá_sek, P. (2008).

Effect of carrageenan type on viscoelastic properties of processed cheese. FoodHydrocolloids, 22, 1054 - 1061.

Dimitreli, G., & Thomareis, A. S. (2007). Texture evaluation of block-type processedcheese as a function of chemical composition and in relation to its apparent viscosity. Journal of Food Engineering, 79, 1364 - 1373.

Gabriele, D., de Cindio, B., & D'Antona, P. (2001). A weak gel model for foods.Rheologica Acta, 40, 120 - 127.

Guinee, T. P., Cari_c, M., & Kaláb, M. (2004). Pasteurized processed cheese and

Page 12: El efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de queso fundido

substitute/imitation cheese products. In P. F. Fox, P. L. H. McSweeney, &T. P. Cogan (Eds.), Cheese: Chemistry, physics and microbiology. Major cheesegroups, Vol. 2 (pp. 349 - 394). London, New York: Elsevier Applied Science.

Gunasekaran, S., & Ak, M. M. (2000). Oscillatory shear testing of foods-selectedapplications. Trends in Food Science & Technology, 11, 115 - 127.

Gupta, S. K., Karahadian, C., & Lindsay, R. C. (1984). Effect of emulsifier salts ontextural and flavor properties of processed cheeses. Journal of Dairy Science, 67,764 - 778.Gustaw, W., & Mleko, S. (2007). The effect of polysaccharides and sodium chlorideon physical properties of processed cheese analogs containing whey proteins.Milchwissenschaft, 62, 59 - 62.

ISO Standard No. 5534. (2004). Cheese and processed cheese e Determination of thetotal solids content (reference method). Geneva: International Organization forStandardization. ISO Standard No. 3433. (2008). Cheese e Determination of fat content e Van Gulikmethod. Geneva: International Organization for Standardization. Kapoor, R., & Metzger, L. E. (2008). Process cheese: scientific and technologicalAspects - a review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 7,194 - 214.Lee, S. K., Anema, S., & Klostermeyer, H. (2004). The influence of moisture contenton the rheological properties of processed cheese spreads. International Journalof Food Science and Technology, 39, 763 - 771.

Lee, S. K., & Klostermeyer, H. (2001). The effect of pH on the rheological propertiesof reduced-fat model processed cheese spreads. LWT-Food Science and Technology,34, 288 - 292.

Lu, Y., Shirashoji, N., & Lucey, J. A. (2007). Rheological, textural and melting

properties of commercial samples of some of the different types ofpasteurized processed cheese. International Journal of Dairy Technology, 60,74 - 80.

Lucey, J. A., Johnson, M. E., & Horne, D. S. (2003). Invited review: perspectives on thebasis of the rheology and texture properties of cheese. Journal of Dairy Science,86, 2725 - 2743.

Marchesseau, S., Gastaldi, E., Lagaude, A., & Cuq, J. L. (1997). Influence of pH onprotein interactions and microstructure of process cheese. Journal of DairyScience, 80, 1483 - 1489.

Martínez-Ruvalcaba, A., Chornet, E., & Rodrigue, D. (2007). Viscoelastic properties of dispersed chitosan/xanthan hydrogels. Carbohydrate Polymers, 67, 586 - 595.

Mizuno, R., & Lucey, J. A. (2005). Effects of emulsifying salts on the turbidity andcalciumephosphateeprotein interactions in casein micelles. Journal of Dairy Science, 88, 3070 - 3078.

Molins, R. A. (1991). Phosphates in food. Boca Raton: CRC Press.

Mulsow, B. B., Jaros, D., & Rohm, H. (2007). Processed cheese and cheese analogues. In A. Y. Tamime (Ed.), Structure of dairy products (1st ed.). (pp. 210e235) Oxford: Blackwell Publishing Ltd.

Piska, I., & _St_etina, J. (2004). Influence of cheese ripening and rate of cooling of theprocessed cheese mixture on rheological properties of processed cheese. Journalof Food Engineering, 61, 551 - 555.

Rayan, A. A., Kaláb, M., & Ernstrom, C. A. (1980). Microstructure and rheology ofprocess cheese. Scanning Electron Microscopy, 3, 635 - 644.

Schär, W., & Bosset, J. O. (2002). Chemical and physicochemical changes in processedcheese and ready-made fondue during storage. A review. LWT-Food Science and Technology, 35, 15 – 20.

Page 13: El efecto de una selección de sales de fosfato emulsionantes en las propiedades viscoelásticas de queso fundido

NOTAS: Na3PO4: Fosfato de sodio; Na2HPO4: Fosfato disódico de hidrógeno; Na4P2O7: (Pirofosfato Tetrasodico) Difosfato Tetrasodico Anhidro; Na2H2P2O7: (Pirofosfato ácido de sodio); Na5P3O10: Trifosfato pentasodico. Traduccion: Danilo Martínez.Tecnología en Alimentos.Universidad de Antioquia.2011