Materia:

Producción de frío

Catedrático:

DR. Ignacio Covarrubias Gutiérrez

TRABAJO FINAL

Manejo de queso Oaxaca

Diseño de una instalación frigorífica

Presentan:

García Leyva Lizbet

Jose Espina Zacarías

Tafoya Flores Eliseo

Moreno Carretero Joselyn

7° Año

Grupo 4

Chapingo, México, a 30 de septiembre de 2015

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

I INTRODUCCIÓN

La leche y sus derivados juegan un papel fundamental en la alimentación

humana, el hombre transforma la leche en productos de larga duración como es

el queso, éste un alimento importante de los que dispone el ser humano ya que

contiene un alto valor nutritivo que se deriva en grasa y proteínas, además de ser

fuente de calcio y fosforo (Bernardo, 1997).

El queso es un alimento rico en nutrientes, disponibles en forma concentrada. Esta

elevada concentración de nutrimentos y proteínas le da una ventaja sobre la leche

cuyo contenido de agua es muy elevada y sobre otros alimentos de consumo

corriente.

Los quesos con leche cruda son elaborados, en general, por la industria pequeña

o mediana empleando métodos artesanales, rústicos y carentes de control de

calidad; por ello es que el producto final adolece frecuentemente de

homogeneidad composicional y organoléptica y presenta una limitada vida de

anaquel.

El queso Oaxaca es originario de la provincia mexicana del mismo nombre. En

Latinoamérica varios quesos de los que se elaboran se derivan de los tipos

europeos; el Oaxaca se dice que procede del queso Italiano mozzarella, ya que

posee características y procedimientos de elaboración similares; el Oaxaca tiene

forma de bola o madeja que se forma de tiras alargadas que se enrollan o trenzan

(Kosikowski, 1979).

Al igual que la mayoría de los quesos mexicanos, este queso aparece en los años

treinta, en el estado de Puebla y Oaxaca. Por su gran parecido con el queso

mozzarella de origen italiano, se cree que tuvo su origen en la región de Chipilo,

Puebla, región de gran tradición lechera y quesera, posteriormente su proceso de

elaboración se difundió con gran éxito al estado de Oaxaca, en donde fue

adoptado como el queso típico de la región (Esquivel, 1996).

La industria quesera de Oaxaca elabora un producto cuya características de

firmeza se ven afectadas durante su vida de anaquel , que resulta ser un periodo

bastante corto (4 -10 días) ; esto es, una pérdida de hebra formándose una masa

uniforme, debido a problemas de contaminación, estos problemas se derivan

principalmente por una marginada condición económica y la falta de tecnología

apropiada para su elaboración y almacenamiento a su temperatura adecuada lo

cual aleja el queso de sus características originales, lo que a menudo resulta en

un rechazo al consumidor (Carrillo,2001).

1.2 .OBJETIVOS

Evaluar e instalar una cámara frigorífica destinada a la conservación de quesos

exclusivamente queso Oaxaca, considerando del uso óptimo de la energía, la

tecnología disponible con menor impacto al medio ambiente y las condiciones

adecuadas para alargar la vida de anaquel este producto.

II REVISION BIBLIOGRAFICA

2.1. IMPORTANCIA DEL PRODUCTO.

El queso Oaxaca es un queso típico mexicano, que tiene una gran demanda a

nivel nacional debido a su extenso en platillos regionales, ya que entre sus

características principales cuenta con dos propiedades muy apreciadas por el

consumidor, el hebrado y el fundido, lo que lo convierte en el segundo queso más

consumido de la república mexicana (Cervantes et al., 2006).

Dada la excesiva demanda y creciente mercado del queso Oaxaca, tanto los

científicos, como el sector industrial se han dado la tarea de reducir tiempos y

costos en el proceso, así como mejorar y controlar las propiedades fisicoquímicas

y sensoriales de este producto, dado como resultado una serie de investigaciones

que tienen como finalidad la optimización y mejora continua de este tipo queso

mexicano (Villegas, 2004).

2.1.1 REGIONES PRODUCTORAS Y ESTACIONALIDAD

La mayoría de la producción del queso Oaxaca está muy relacionada con la

producción de leche y es difícil obtener información de los principales estados

productores de queso Oaxaca, SAGARPA en un boletín que publico sobre el

panorama de la lechería en México menciona los principales estados productores

de leche: Jalisco, Coahuila, Durango, chihuahua, Guanajuato, Veracruz, puebla,

hidalgo, México, Aguascalientes. En México en la mayoría de los estados se

produce el queso Oaxaca en menor escala, las principales zonas donde se

produce y se consume el queso Oaxaca es en la zona sur, zona centro y parte del

norte del país en los estados de Oaxaca, Chiapas, Veracruz, chihuahua, Coahuila,

Aguascalientes y México (SAGARPA, 2014).

La producción incrementa en temporada de lluvias porque en esa fecha el

volumen de producción de la leche incremente y es proporcional la producción del

queso Oaxaca, principalmente en los meses de junio, julio, agosto y parte del mes

de septiembre.

2.1.2 VOLUMEN DE PRODUCCION

El volumen de producción del queso Oaxaca fue de 4 mil 319.53 toneladas de

queso ocupa el tercer lugar de producción de quesos lo supera el queso

chihuahua que ocupa el primer lugar en volumen de producción y el queso panela

que es el segundo lugar en volumen de producción (SAGARPA, 2014).

2.1.3 VALOR DE LA PRODUCCION

La industria del queso Oaxaca es de alto consumo a nivel nacional y se ha

logrado estudiar y mejorar el proceso de elaboración del producto, existen muchas

marcas de comercialización del producto en todo el país pero la venta mayoritaria

aún no se puede monitorear debido a que los pequeños productores tienen sus

puntos de ventas a granel y cuentan con sus propios clientes directos y no se

logra registras esos movimientos esto pasa en las zonas rurales principalmente,

la SAGARPA en 2014 logró obtener datos mediante el monitoreo de las grandes

empresas que se dedican a la elaboración del queso Oaxaca, el registro que se

tiene fue de alrededor de 148.56 millones de pesos (mdp), ocupando el 8% de la

producción total de los productos derivados y fermentados de la leche (SAGARPA,

2014).

2.2. MERCADO NACIONAL

La producción local es muy importante y se concentra principalmente en los

estados de Oaxaca, Torreón y en el Estado de México. Existen más de 1.300

establecimientos que elaboran queso, crema y mantequilla; sin embargo, la gran

mayoría de éstos son pequeñas empresas de carácter artesanal.(Hervas, 2012)

2.2.2. EXPORTACIONES E IMPORTACIONES

2.2.3. FORMA DE CONSUMO Y CONSUMO APARENTE

Debido a sus excelentes cualidades de fundido, el Quesillo Oaxaca se utiliza con

frecuencia como la base para un aperitivo muy popular en restaurantes

mexicanos, consistente en asadero fundido y chorizo rojo. También es usado en la

elaboración de las quesadillas, que es la tortilla con queso y flor de calabaza,

chicharrón u otro ingrediente.

El Oaxaca es uno de los quesos que goza de mayor popularidad en los

consumidores mexicanos, tanto en las clases populares como en las de mayores

ingresos, se vende tanto en mercados populares sin empaque, como en tiendas

de autoservicio con mejores presentaciones. Debido a su aptitud para fundir, se

consume frecuentemente, acompañando a los platillos tradicionales de la cocina

mexicana y específicamente los típicos “antojitos”(ECURED, 2015).

El queso se consume en México de diferentes formas, ya sea el producto sólo,

como parte indispensable en la preparación de platillos, o bien gratinado. El

consumo per cápita anual de queso es de 2,83 Kg. al año (ECURED, 2015).

2.3. MANEJO DEL PRODUCTO

La Secretaría de Salud acepta al Oaxaca de leche cruda, como "queso

pasteurizado", tomando en cuenta que se emplea agua caliente para el fundido de

este queso. El proceso para elaborar este tipo de queso comprende también las

consideraciones descritas para el queso panela. El proceso de recepción y

medición de la calidad es el mismo; la diferencia radica en la manufactura del

queso, como se mostrará a continuación:

Acidificación natural o con ácido acético glacial

En un recipiente de acero inoxidable, de aluminio o de plástico, la leche debe

reposar sin recibir tratamiento alguno durante 8 a 24 horas. En este periodo la

flora bacteriana natural de la leche inicia su actividad de crecimiento, provocando

el aumento en la acidez. En lugares donde la humedad relativa es alta y la

temperatura ambiente promedio es mayor de 20°C, la leche de la ordeña de la

mañana puede alcanzar la acidez necesaria (32° - 35 °D) antes de 8 horas y estar

lista para procesarla por la tarde.E n cuando el ácido acético glacial consiste en

agregar ácido acético glacial a la leche en cantidades tales, que permitan alcanzar

los 32 -35°D. Es importante destacar que de esta forma, se alcanza la acidez

necesaria en cuestión de minutos.

Calentamiento de la leche

Una vez acidificada la leche, se debe calentar hasta llegar a 30-32°C con el fin de

poder aplicar el cuajo. Para calentar la leche y llegar a una temperatura

relativamente baja, se debe considerar el volumen a calentar.

Aplicación del cuajo y corte de la cuajada

El cuajo se diluyo en agua seis veces por volumen y se adicionó a la leche

agitando de uno a dos minutos, obteniendo la cuajada firme se procedio a

cortar con liras vertical y horizontal.

Desuerado

Durante el reposo, el grano se asienta en el fondo del recipiente, lo que facilita la

eliminación de la mayor parte del suero (3/4 partes). Es necesario tener a la mano

una coladera para detener los granos que puedan ir en el suero. El grano al final

queda con aproximadamente 1/4 del total de suero.

Prueba de estirado

Cuando se realiza la acidificación por medio de ácido acético glacial, esta prueba

debe realizarse inmediatamente después de aplicar el ácido, en este caso se toma

una pequeña porción de leche, se le aplica cuajo y se realiza la prueba.

Amasado y estirado de la pasta

Ya que se confirmó el punto de amasado, se realiza el desuerado total y se

procede a amasar toda la cuajada: en un recipiente se deposita la cuajada, se

agrega agua caliente a 70 - 80°C y se procede a amasar juntando la cuajada ya

sea con un agitador o con las manos (usando guantes). El agua se va cambiando

según lo requiera.

Enfriado de la pasta

Las tiras o correas de queso se retiran del agua fría y se cuelgan durante unos 20

minutos para que escurra el exceso de agua.

Salado

El salado se realiza por frotación en las tiras. La cantidad de sal varía según el

gusto y puede aplicarse en un rango de 0.75 a 2% del peso del queso.

Formación de bolas

Las bolas de queso se forman según el tamaño que se desee. Es recomendable

envolverlas en plástico y conservarlas en frío. El rendimiento de queso Oaxaca

oscila entre 9 y 11 kg/100 litros de leche.

Consideraciones importantes

Conviene registrar el peso total de producto obtenido, el volumen de leche

procesada diariamente, los resultados de los análisis, etc. Esto permitirá acumular

información y observar cambios y errores, con lo que podrían hacerse

adaptaciones al proceso. Durante todo el proceso, las condiciones de higiene

deben perdurar en todo el entorno: personal, utensilios, leche, equipo, etcétera.

2.3.2. Composición y aporte alimentario

El queso Oaxaca se define como un queso de cuajada suave y plástica,

desmenuzable, de cuerpo firme, color blanco cremoso y sabor suave, ligeramente

acido. La característica principal es su consistencia elástica, ya que la cuajada se

puede moldear hasta darle una forma redonda y trenzada. Está clasificado como

un queso fresco de pasta cocida, acidificado (NOM-121-.SSA1, 1994).

El queso Oaxaca tiene características fisicoquímicas muy específicas; sin

embargo su composición proximal no está claramente definida.

En la tabla 1 se hace referencia a la composición proximal esperada en queso

Oaxaca, lo cual es el resultado del estudio y análisis comparativo

COMPONENTE PORCENTAJE

humedad 50.82

Grasa 22.4

Proteína 21.3

Cenizas 3.6

Lactosa 0.1

PH 4.7-5.12

Color triestino L=83.9-88.1

A=0.28-1.68

B=17.8-21.6

Actividad de agua 0.969-0.978

Adaptado de García (2006).

2.3.3. Empaques y embalajes

De acuerdo a la NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-035-SSA1-1993 el empaque y

embalajes de queso son:

Envase

Los productos objeto de esta norma se deben envasar en recipientes de tipo

sanitario, elaborados con materiales inocuos y resistentes a distintas etapas del

proceso, de tal manera que no reaccionen con el producto o alteren las

características físicas, químicas y organolépticas.

Embalaje

Se debe usar material resistente que ofrezca la protección adecuada a los

empaques para impedir su deterioro exterior, a la vez que facilite su manipulación,

almacenamiento y distribución.

TRANSPORTE

El transporte foráneo o local de los productos objeto de esta Norma, debe ser en

vehículos que cuenten con el sistema de refrigeración o material aislante

adecuado, que conserven los productos a una temperatura máxima de 7°C (280

K).

2.4. USO DEL FRÍO Y COADYUVANTES DEL FRÍO

Los procesos de enfriamiento o endurecimiento y los tiempos relativos están

condicionados por las características del queso producido, de su peso y de su

forma, el endurecimiento del producto es con ayuda de la reducción de la

temperatura, especialmente en la superficie con el objeto de mantener la forma del

producto; la reducción de la temperatura, en todo el producto es con el objeto de

estabilizar sus características fisicoquímicas.

El almacenado es muy importante ya que prolonga la vida de anaquel del queso

retardando la actividad enzimática y la proliferación de microorganismos

deteriorativos. en particular este queso se almacena a una temperatura de 4 a 5

°C.

2.5. PROPIEDADES TERMOFÍSICAS DEL PRODUCTO

Se realiza utilizando el instrumento KD2 (Decagon Devices, Inc., Pullman, WA).

Con este instrumento se obtienen la conductividad y la resistividad, así como la

temperatura a la que se realizan las mediciónes.

También se calculan la conductividad teórica de los productos utilizando las

ecuaciones predictivas (Ecs. (4) y (5)) propuestas por Anderson en 1950 para

contenidos de humedad de alimentos superiores al 50%, y por Spells en 1960

para alimentos líquidos (Okos, 1986), y posteriormente se compararan con los

resultados experimentales.

lim 1 a aa s a k kx k X = +− (4)

lim 0.056 0.57 a a k X = + (5)

donde el kalim es la conductividad térmica del alimento (W/m°C), ka es la

conductividad térmica del agua, ks es la conductividad térmica de la fracción sólida

del alimento (ks = 0.259 W/m°C), y Xa es la fracción de agua en el alimento.

Para el cálculo del calor específico de los alimentos, se utilizaran las

correlaciones (Ecs. (6) y (7)) propuestas por Okos (1986) en base a los valores de

humedad experimentales:

0.200 0.008 Cp X = + ap (arriba del punto de congelación) (6)

0.200 0.003 Cp X = + ap (abajo del punto de congelación) (7)

Donde el Cp es el calor específico (kcal/kg°C)y Xap es el porcentaje de agua en

el alimento.

Finalmente, la difusividad térmica se evalúa en base a los valores obtenidos de

densidad, conductividad térmica, y calor específico.

k Cp α ρ = (8) 2.2.8

Textura.

Se utiliza el texturómetro, Texture Analyzer modelo TA.TX2 (Texture

Technologies, Corp., Scardale, NY) y el software Texture Expert (versión 1.22,

1999) para medir la fuerza de compresión, penetración y/o corte en las muestras

alimenticias. En la Tabla 2 se muestra el tipo de prueba realizado para cada

producto. Las muestras se cortan en cuadros de 1 cm x 1 cm y el espesor

dependió del producto alimenticio. Todas las pruebas se realizan a una velocidad

de descenso del cabezal de 1 mm/s, con excepción del pan, que se realiza a una

velocidad de 1.7 mm/s (AACC, 1986). Los porcentajes de deformación,

dimensiones de las muestras, empleando la información reportada por

Bandyopadhyay y col. (2005), Bunger y col. (2004), Canet y col. (2005), Chun-

Lung y col. (2005), Lee y Brennand (2005), Opiyo y Ying (2005), Si-quan y col.

(2005), Tseng y col. (2005), y Uruakpa y Arntfield (2005).

Condiciones utilizadas en las pruebas de textura

Producto Prueba Deformación (%) Embolo

utilizado

Queso Oaxaca Compresión 30 Plato de aluminio, D

= 5 cm

Penetración 50 Aguja de acero

inox., D2mm

Puntos de congelación (PC) del alimento.

Producto Experimental Reportado b PCa (°C) Modelo

predictivo d

Queso

Oaxaca

2.77 (0.527) - 2.90 Lacey y

Payne (1991) ∼ a Los valores entre paréntesis representan las fracciones másicas de la humedad.

b Los valores del PC y/o de la humedad fueron tomados de las siguientes

referencias: Watt y Merril. (1963); Desrosier (1970); Heldman (1975); Singh y

Heldman (2001); Ibarz y Barbosa (2003); Telis y col. (2007); Machado-Velasco y

col. (2007).

c Los valores representan las predicciones de los modelos mencionados en la

última columna, para el alimento en estudio, no para el de referencia.

d Se citan a los autores del modelo y algunas referencias (*) aparecen en este

trabajo; tanto los modelos como las referencias aparecen en Machado-Velasco y

col. (2007) ∼ Mejor modelo de ajuste para el punto de congelación. K.M.

Machado-Velasco y J.F. Vélez-Ruiz / Revista Mexicana de Ingeniería Química Vol.

7, No. 1 (2008) 41-54.

Propiedades térmicas

producto Kexpa

(W/m°C)

Fco./Cong.

Cpb

(kJ/kg°C

Fco./Cong.)

(W/m°C)

Fco./Cong.

α

(m2 /s)

Error d

(%)

Queso

oaxaca

0.41(20)/

0.37(-6.5)

2.37/0.84 (1.4/2.0) x

10-7

0.38S 7.7