VIABILIDAD DE Lactobacillus acidophilus EN QUESO TIPO CHEDDAR EN PRESENCIA DE GOMA DE ALGARROBO Ana Paván Vázquez, Aurelio López-Malo Vigil, Sosa Morales María Elena* y Jorge F. Vélez Ruiz Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Universidad de las Américas, Puebla. Ex-Hda. Sta. Catarina Mártir, Cholula, Pue. 72820. Tel. (222) 229 2126 Fax (222) 229 2727 e-mail: [email protected] y [email protected]

Resumen El interés por los alimentos probióticos incrementa cada vez más, conforme se van dando a conocer sus efectos benéficos sobre la salud. Los prebióticos también ganan terreno en el mercado, tienen el efecto principal de estimular la presencia de los microorganismos probióticos. En el presente trabajo se elaboró queso probiótico tipo Cheddar (inoculado con Lactobacilus acidophilus), queso prebiótico (adicionado con goma de algarrobo) así como un queso simbiótico (presencia del lactobacilo con goma). Cada semana se realizó análisis microbiológico con el fin de verificar la viabilidad del probiótico. La presencia de la goma prolongó significativamente la viabilidad de L. acidophilus. Algunas propiedades fisicoquímicas (acidez, pH, humedad y compresión) se vieron afectadas por la adición de goma de algarrabo. Introducción En los últimos años, los alimentos probióticos han adquirido importancia debido a que se les atribuye beneficios a la salud, como eficacia contra rotavirus y contra diarrea asociada a antibióticos (Morelli, 2004). Un probiótico es un alimento que contiene microorganismos vivos que mejoran de forma activa la salud de los consumidores, perfeccionando el balance de la microflora del intestino al ser ingeridos vivos y en cantidad suficiente (Sanders, 1999). Las bacterias más estudiadas como probióticos son los lactobacilos y las bifidobacterias. Por otro lado, los prebióticos son alimentos no digeribles que afectan de forma benéfica al huésped mediante la estimulación selectiva del crecimiento o de la actividad de un número limitado de bacterias del colon (Shah, 2001). Las gomas son polisacáridos de alto peso molecular no metabolizables, sin valor nutritivo, que no influyen en el sabor u olor del alimento en el que es empleado (Badui, 1999). Un alimento que contiene tanto al probiótico como el prebiótico se ha definido como simbiótico (Sanders, 1999), aunque el término no es muy empleado.

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El queso es un alimento de gran importancia, por lo que puede ser un vehículo para contener probióticos y/o prebióticos. Así, el objetivo del presente trabajo fue elaborar queso tipo Cheddar probiótico y simbiótico, para observar la viabilidad de Lactobacilus acidophilus y cómo se afecta, tanto el microorganismo como algunas propiedades fisicoquímicas, por la presencia de la goma de algarrobo. Materiales y Métodos Elaboración de quesos. El queso Cheddar fue elaborado inoculando leche pasterizada con cultivos iniciadores para este tipo de queso (Lactococcus lactis y Streptococcus thermophilus), el probiótico (Lactobacilus acidophilus) y 12.75 g de goma por cada 25 L de leche para los quesos prebiótico y simbiótico. Se adicionó cuajo (1:15,000), CaCl2 (0.02% p/v) y se incubó a 31°C para obtener la cuajada. Se cortó en cubos de 6 mm y se incrementó la temperatura a 39°C por una hora para la cocción de la cuajada. Se desueró y se realizó la “cheddarización” (girar y apilar la cuajada para formar gránulos de mayor tamaño y promover mayor salida de suero, hasta alcanzar un pH de 5.4). Se saló al 2%, se moldeó, prensó y sometió a maduración (6-8°C) durante 12 semanas. Conteos microbiológicos. El recuento del probiótico se realizó sembrando a profundidad en agar selectivo (7 g de caldo LBS, 20 mL de jugo de tomate diluido y1.5 g de agar-agar; por litro de agua destilada). Los cultivos lácticos (del iniciador) se sembraron a profundidad en agar MRS; los iniciadores del género Streptococcus se sembraron en agar selectivo (1 g de triptona, 1 g de sacarosa, 0.5 g de extracto de levadura, 0.2 de difosfato de potasio, 1.2 g de agar-agar y 0.6 mL de solución de púrpura de bromocresol al 0.5%, por litro de agua. Los microorganismos fueron incubados en condiciones anaerobias, a 35°C por 48 horas y fueron contados en placa haciendo las diluciones necesarias (Dave y Shah, 1996). Propiedades fisicoquímicas. Se determinó el contenido de humedad en los quesos siguiendo el método 15.259 (AOAC, 1984), basado en la evaporación de agua. La acidez titulable fue expresada como porciento de ácido láctico (método 16.276, AOAC, 1984); el pH fue medido usando potenciómetro previamente calibrado con buffers 7 y 4. La textura de los quesos fue medida como la fuerza máxima para comprimir el 50% de una muestra en cubos de 2 cm de arista, usando el Texture Analyzer TA.XT2, con una velocidad de 1.7 mm/s y un plato de aluminio de 36 mm de diámetro (Ramos, 2002).

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Resultados y Discusión Viabilidad de microorganismos en queso probiótico y simbiótico. La Figura 1 muestra la cuenta del microorganismo probiótico durante la maduración del queso Cheddar. Para que un producto pueda considerarse probiótico, debe contener al menos 106 ufc/mL del probiótico al momento de consumo (Vinderola et al., 2000). Bajo este criterio, el queso probiótico cumple como tal hasta la quinta semana de maduración. El queso con goma de algarrobo mantiene las cuentas microbianas por arriba de 106 incluso hasta la semana 10 de maduración (Fig. 1); con ello, se verifica que el prebiótico está sirviendo para mantener al probiótico y está en acuerdo con lo reportado por Desai et al. (2004), quienes demostraron que el empleo de prebióticos en productos con microorganismos probióticos, mejoran la supervivencia y disminuyen los tiempos de fermentación. 14 12

Log n

10

probiótico con goma de algarrobo

8

probiótico

6 4 2 0 0 2 4 6 8 10 Tiempo de maduración (semanas)

Figura 1. Viabilidad de Lactobacilus acidophilus durante la maduración de queso tipo Cheddar Los cultivos iniciadores no se vieron afectados por la presencia del probiótico o de la goma, manteniendo sus cuentas más altas cuando la goma de algarrobo fue empleada (Fig. 2 y 3).

110

10

Log n

8 6

probiótico con goma de algarrobo

4

probiótico

2 0 0

2

4

6

8

10

Tiempo de maduración (semanas)

Log n

Figura 2. Recuento de Lactococcus lactis durante la maduración de queso tipo Cheddar 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

probiótico con goma de algarrobo probiótico

0

2

4

6

8

10

Tiempo de maduración (semanas)

Figura 3. Recuento de Streptococcus thermophillus durante la maduración de queso tipo Cheddar De los resultados anteriores se observa que es posible tener un queso simbiótico tipo Cheddar asegurando poblaciones de Lactobacilus acidophilus mayores de 106 ufc/mL; la goma de algarrobo en la proporción usada, fomenta la superviviencia del lactobacilo empleado. Propiedades fisicoquímicas de los quesos.

El queso tipo Cheddar probiótico mostró

un contenido de humedad mayor al inicio, lo cual coincide con las observaciones hechas por Ramos (2002) en queso probiótico fresco. El contenido de humedad de los quesos osciló alrededor del 45% (bh) durante el estudio, y que es debido a la pérdida de cierta cantidad de agua durante la maduración. Los quesos alcanzaron acidez entre 0.1 y 0.19% a las 10 semanas de maduración. El pH disminuyó de 5.9 a 5.2-5.4 en las primeras 5 semanas de 111

maduración, encontrándose diferencia significativa entre el queso prebiótico (con goma de algarrobo) respecto al probiótico y simbiótico (α=0.05). Debido a las reacciones ocurridas durante el proceso de maduración, la textura de los quesos cambia. En la Figura 4 se muestra que, a partir de la séptima semana, la firmeza de los quesos probiótico y prebiótico desciende, no siendo el caso del queso simbiótico. Esta pérdida de firmeza se atribuye a la retención de agua localizada en los espacios formulados por la red proteica y los glóbulos de grasa (Rosenthal, 1987) y a los cambios bioquímicos que se presentan durante la maduración (Badui, 1999). La textura del queso tipo Cheddar fue afectada por la incorporación de goma y del Lactobacillus acidophilus (α=0.05).

Fuerza (g)

8000 7000

probiótico prebiótico

6000 5000 4000 3000

simbiótico

2000 1000 0 1

3

5

7

9

11

Tiempo de maduración (semanas)

Figura 4. Textura de quesos tipo Cheddar (probiótico, prebiótico y simbiótico) a lo largo del proceso de maduración Bibliografía AOAC. 1984. Métodos Oficiales de Análisis. Virginia. Badui, s. 1999. Química de los Alimentos. Pearson education. Dave, R. y Shah, N.P. 1996. Evaluation of selective media for enumeration of Streptococcus thermophilus, Lactobacilus delbrukei spp. Bulgaricus, Lactobacilus acidophilus y Bifidobacteria. Journal of Dairy Science 79: 1529-1536. Desai, A., Powell, I. y Shah, N. 2004. Survival and Activity of Probiotic Lactobacilli in skim milk containing Prebiotics. Journal of Food Science 69(3): 57-60 Morelli, L. 2004. Taxonomía y fisiología de las bacterias acidolácticas. Efectos y funciones en nutrición. Instituto de Microbiología UCSC.

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Ramos, L. 2002. Elaboración de queso fresco probiótico inoculado con Lactobacillus acidophilus. Tesis de Licenciatura. Universidad de las Américas, Puebla. Sanders, 1999. Probiotics. Food Technology 53 (11): 67-76. Shah, N. 2001. Functional foods from probiotics and prebiotics. Food Technology 55(11): 4652. Vinderola, C. G., Prosello, W., Ghiberto, D. y Relcheimer J.A. 2000. Viability of probiotic (Bifidobacterium, Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus casei) and Nonprobiotic Microflora in Argentinian Cheese. Journal of Dairy Science 83: 1905-1911.

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