RESUMEN: Proceso de queso se produce mediante la mezcla de queso natural en presencia de sales emulsionantes y otros productos lcteos y no lcteos ingredientes seguido de calentamiento y mezcla continua para formar un producto homogneo con una vida til extendida. Una amplia investigacin sobre las propiedades fisicoqumicas y funcionales importantes asociados con queso y proceso de los diversos factores fisicoqumicos, tecnolgicos y microbiolgicos que influyen en estas propiedades se ha traducido en queso proceso de ser uno de los productos lcteos ms verstiles con numerosas aplicaciones de uso final. La presente revisin es un intento de cubrir los aspectos cientficos y tecnolgicos de queso procesado y resaltar y criticar algunas de las conclusiones de las investigaciones importantes asociados con ellos. El primero objetivo de este artculo es describir ampliamente las propiedades y microestructura fisicoqumicas, as como las propiedades funcionales, de queso procesado y poner de relieve las diversas tcnicas de anlisis utilizados para evaluar estas propiedades. El segundo objetivo es describir los parmetros de formulacin, los ingredientes, y diversas condiciones de procesamiento que influyen en las propiedades funcionales del queso procesado. Esta opinin est dirigida principalmente a los fabricantes de queso proceso, as como a los estudiantes en el campo de la ciencia de los alimentos lcteos y que quieran aprender ms acerca de los aspectos cientficos y tecnolgicos de queso procesado. La revisin se limita a la investigacin pertinente asociado con quesos procesados segn lo definido por el Cdigo de Regulaciones Federales y no cubre la imitacin y los quesos sustitutos.

INTRODUCCIN Proceso de queso es un producto lcteo que difiere de queso natural en el hecho de que el queso proceso no se realiza directamente a partir de leche. Sin embargo, el principal ingrediente de queso proceso es queso natural. Proceso de queso se produce mediante la mezcla de queso natural de diferentes edades y grados de madurez en la presencia de sales emulsionantes y otros productos lcteos y no lcteos ingredientes seguido de calentamiento y mezcla continua para formar un producto homogneo con una vida til extendida (Meyer 1973; Thomas 1973; Caric y otros 1985; Guinee y otros 2004). El origen del queso procesado se remonta a principios del siglo 20 (Meyer 1973).Contrariamente a la situacin actual de queso procesado, la idea inicial de queso procesado era aumentar la vida til de queso natural y encontrar usos alternativos para el queso natural que era difcil de vender. Queso procesado se invent en 1911, en Suiza, por Walter Gerber y Fritz Stettler de Gerber y Co quien se fundi en Suiza queso usando citrato de sodio como sal emulsionante para producir un producto suave, homognea. Unos aos ms tarde, en los Estados Unidos, el desarrollo de queso procesado fue provocada por JL Kraft en 1916, cuando se conserva queso natural en latas calentando y mezclarlo con el fin de aumentar su vida til. El desarrollo de queso elaborado con el uso de sales emulsionantes a base de fosfato en los Estados Unidos se puede atribuir a JL Kraft y los trabajadores de Phenix Cheese Co. que se adjudicaron numerosas patentes por su trabajo en queso elaborado entre 1916 y 1938, segn ha informado por Zehren y Nusbaum (2000), que han revisado extensamente la historia del desarrollo de queso procesado en los Estados Unidos.Definicin legal

En los Estados Unidos, queso procesado es un trmino genrico utilizado para describir las diversas categoras de queso como se definen en el Cdigo de Regulaciones Federales (CFR). Segn la CFR, estas categoras se diferencian sobre la base de los requisitos para el contenido mnimo de materia grasa, contenido de humedad mximo y mnimo pH final, as como la cantidad y el nmero de ingredientes opcionales que se pueden utilizar (21CFR133.169 a 133.180) (FDA 2006). Los 3 categoras principales de queso procesado, como se describe por el CFR, son el queso pasteurizado proceso (PC), pasteurizada alimento de queso proceso (PCF), y pasteurizada queso para untar proceso (PCS). La Tabla 1 resume los ingredientes permitidos y especificaciones de composicin de PC, PCF y PCS en los Estados Unidos. Adems de las categoras descritas por el CFR, existe otra categora indefinida llamada productos de queso procesado pasteurizado. Esta categora de queso proceso tiene una composicin similar a las diversas categoras de queso procesado; Sin embargo, los ingredientes tales como concentrado de protena de la leche que no estn permitidos en el PC, PCF, o PCS se utilizan en la formulacin.

Tendencias de la produccin y del mercadoLa produccin de queso procesado se ha mantenido relativamente estable desde 1990, y en 2005, el queso total del proceso (PC, PCF y PCS) La produccin en los Estados Unidos fue de aproximadamente 1014 millones kg (IDFA 2006). A modo de comparacin relativa, la produccin total de queso natural fue de aproximadamente 4149 millones kg en 2005.Queso de proceso (243 millones de kg) fue el lder en ventas totales de queso supermercado seguido de cheddar (240 millones de kg) y mozzarella (120 millones de kg) (IDFA 2006). Las ventas en supermercados de queso procesado son principalmente en forma de rodajas de procesados, y esta forma de queso procesado representa el 74% de las ventas totales de los supermercados. Tambin es interesante observar que el volumen de queso bajo en grasa / proceso de la luz aument sustancialmente (22.3%) entre 2004 y 2005 (IDFA 2006). Aunque esto es actualmente una categora pequea, queso bajo en grasa / proceso de la luz parece tener el potencial de crecimiento sustancial.

Aplicaciones de uso final de queso de proceso y las propiedades funcionalesLa popularidad de queso procesado puede atribuirse a sus numerosas aplicaciones de uso final. Segn Srensen (2001), queso procesado es una de las variedades de queso lderes en el mundo que se utiliza como ingrediente en preparaciones alimenticias diversas (alimentos procesados y servicio de alimentos). En los Estados Unidos, queso proceso se produce y vende en diversas formas, tales como panes, rodajas, tiras, y se extiende y se utiliza como un ingrediente en numerosos productos (Figura 1). La versatilidad de queso procesado se puede atribuir a sus propiedades funcionales nicas. Segn Guinee (2002), "las propiedades funcionales de un queso (cuando se usa en un alimento en particular) se refieren a la realizacin de los quesos durante todas las etapas de preparacin y el consumo de la comida que eventualmente contribuir al sabor, as como el atractivo esttico de esa comida preparada ".Guinee (2002), en su opinin, ampliamente describe las diversas propiedades funcionales de queso natural y queso proceso y sus posibles aplicaciones. Dependiendo de su aplicacin de uso final, las propiedades funcionales deseadas de queso procesado se pueden agrupar en 2 categoras principales: textura sin fundir y propiedades de textura derretido. Tabla 2 y 3 se resumen las propiedades de textura y se funde sin fundir importantes texturales de queso procesado, respectivamente. Adems de las propiedades funcionales individuales, ciertas aplicaciones de queso proceso tambin requieren una interaccin ptima entre tanto el fundido y las propiedades texturales sin fundir. Por ejemplo, las propiedades funcionales deseadas de queso procesado utilizados para hacer palitos de queso empanados seran no slo incluyen alta firmeza y cohesin para que el queso procesado puede ser fcilmente cortado o rallado en fro, pero tambin tendran que tener un fundido normal y estiramiento (de modo que se ablanda durante el calentamiento y se extiende cuando se consume) y un alto "funde" viscosidad (para que el queso no rezumar de la carcasa empanado durante la coccin o el consumo). Del mismo modo, la rebanada de queso proceso adecuado para un sndwich tostado no slo debe tener la firmeza, cohesividad y adhesividad limitado de modo que tenga maquinabilidad apropiado durante la fabricacin, pero tambin debe tener la masa fundida normal durante el tostado. En consecuencia, las propiedades funcionales requeridas son nicos para cada forma de producto de queso procesado y la aplicacin. Varios investigadores han ideado numerosas tcnicas empricas e instrumentales para evaluar y cuantificar las propiedades funcionales de queso procesado y se discuti en la seccin "Propiedades funcionales Proceso de queso."Proceso de fabricacin de quesoFigura 2 indica un diagrama de flujo esquemtico de fabricacin de queso procesado. Meyer (1973) y Zehren y Nusbaum (2000) han descrito en la extensa detalle las diversas etapas del proceso de fabricacin de queso y los diferentes equipos utilizados en cada paso. Los pasos principales en la fabricacin de queso procesado se pueden dividir en 2 etapas:1 Ingrediente seleccin y formulacin:de queso: ? La seleccin y molienda de queso natural (sobre la base de la edad, el pH, sabor y contenido de casena intacta)? Seleccin de sal emulsionante apropiado? Formulacin y clculo de otros ingredientes (con el fin de cumplir con el objetivo de humedad, grasa, sal, y los valores de pH del producto final como por regulaciones gubernamentales)2 Proceso de elaboracin y almacenamiento? Cocina (calor y mezcla)? Packaging, refrigeracin y almacenamientoSeleccin y formulacin de ingredientes. La primera etapa de la fabricacin del queso proceso implica la seleccin de ingredientes y la preparacin de una formulacin. Como se describe en la Tabla 1, adems de sales de queso natural y emulsionantes, hay varios otros productos lcteos y no lcteos (colores, sabores, especias, gomas alimentarias, inhibidores de moho, y as sucesivamente) ingredientes que se utilizan en la fabricacin de queso procesado. Diferentes ingredientes afectan a las propiedades fsico-qumicas, sabor, y las propiedades funcionales de queso proceso de diferentes maneras. Por otra parte, la seleccin apropiada de queso natural y sal emulsionante tambin es muy importante con el fin de producir queso procesado con propiedades finales deseadas. Guinee y otros (2004) han resumido la funcin principal de ciertos ingredientes opcionales en las propiedades finales de queso procesado. El efecto de los parmetros de formulacin y los ingredientes en las propiedades de queso proceso se discute en detalle en la subseccin "parmetros de formulacin e ingredientes."

Proceso de procesamiento de queso y almacenamiento.Despus de la preparacin de una formulacin deseada, la mezcla de ingredientes se procesa utilizando calor y mezclando para producir una masa homognea, que se envasa y se enfri. Aunque, la temperatura de coccin mnima y tiempo especificado por CFR para el queso proceso es 65,5 C durante 30 s (FDA 2006), los fabricantes de queso proceso que usan varios tipos de cocinas con diferentes diseos y las condiciones de funcionamiento para la fabricacin de queso procesado. Estas cocinas difieren sobre la base de la modalidad de la produccin de queso de proceso (proceso por lotes o produccin continua), el tipo de mezcla y agitacin de los sistemas involucrados, y el tipo y el mecanismo de calentamiento (calentamiento indirecto o inyeccin directa de vapor) (Meyer 1973; Berger y otros 1998; Zehren y Nusbaum 2000). Dos tipos comunes de cocinas lotes utilizan sinfines individuales / de doble tornillo (Blentech Cooker, Blentech Corp., Rohnert Park, Calif., EE.UU.) o cuchillas de corte de alta velocidad (Stephan Cooker, Sympak Inc., Mundelein, Ill., EE.UU.). Las cocinas individuales / de doble tornillo sinfn operan a bajas velocidades de mezcla que van de 50 a 150 rpm con las temperaturas del producto que van de 70 a 90 C con los tiempos de fabricacin de 3 a 7 min. Los de corte de alta velocidad cocinas de tipo cuchilla funcionan a 1500 a 3000 rpm a 95 a> 100 C durante 2 a 5 minutos. Recientemente, una cocina adicional llamado la Rota Therm? cocedor continuo (Oro de Peg. Internacional Pty Ltd., Victoria, Australia) ha sido desarrollado y est siendo ampliamente utilizado para la fabricacin de queso procesado. Esta cocina funciona a una velocidad de mezclado de alto (600 a 1000 rpm) con temperaturas superiores a 90 C y un tiempo de residencia de aproximadamente 30 a 40 s. Recientemente, otro proceso popular para fabricar queso proceso implica la esterilizacin de las premezclas a 130-145 C durante 2 a 3 s (Berger y otros 1998). El mtodo primario de calefaccin utilizado en la mayora de las cocinas es la inyeccin directa de vapor. La investigacin ha indicado que las condiciones de procesamiento, tales como tiempo de coccin, la temperatura de coccin, la extensin de la agitacin (mezcla) durante la coccin, y la velocidad a la que el queso proceso de cocinado se enfra tiene un efecto significativo en las propiedades funcionales del queso procesado. El efecto de las condiciones de procesamiento sobre las propiedades de queso proceso se discute en detalle en la subseccin "condiciones de procesamiento."

Debido a una serie de opciones en los ingredientes y formulaciones, y las condiciones de procesamiento, los fabricantes tienen numerosas posibilidades para la produccin de queso de proceso con diferentes propiedades fisicoqumicas que conduce a una variedad de sabor, propiedades funcionales, y aplicaciones de uso final como deseado por los consumidores. Por lo tanto, la seleccin apropiada de las condiciones de los ingredientes y de procesamiento durante la fabricacin de queso proceso es muy importante para producir queso procesado con propiedades funcionales especficas.Un adicional, crtico, componente de la fabricacin de queso procesado es la utilizacin de tcnicas rpidas y en lnea para determinar el contenido de grasa y humedad del queso procesado. La grasa y la humedad se realizan las pruebas para asegurarse de que se cumplen los criterios de composicin identificados en el CFR. Las tcnicas ms comunes utilizadas incluyen la espectroscopia de infrarrojo cercano y metodologa basada en microondas.Proceso de queso fisicoqumicaPropiedades y Microestructura La casena y casenas de queso naturales son el principal grupo de protenas presentes en la leche y constituyen aproximadamente el 2,3% y el 3,0% de la leche bovina (Eigel y otros 1984; Swaisgood 1992). Los 4 principales molculas de casena son: s1-casena, -s2 casena, -casena, y -casena y estn presentes en la leche en una proporcin de 4: 1: 4: 1, respectivamente (Walstra 1990; 1992 Swaisgood ; Wong y otros 1996). Las casenas, como la mayora de las protenas, tienen secciones hidrofbicas y secciones hidrfilas. Las casenas son los nicos que contienen unidos covalentemente grupos fosfato y tienen una estructura secundaria hidratado flexible (Swaisgood 1992; Wong y otros 1996; Farrell y otros 2002). En su forma nativa, existen casenas en forma de micelas de casena. La estructura micelar de casenas ha sido ampliamente revisado (Farrell 1973; Payens y Veerman 1982; Schmidt 1982; McMahon y Brown 1984; Ruetimann y Ladish 1987; Walstra 1990; Holt 1992; Holt y Horne 1996; Horne 1998). Aunque el debate sobre la configuracin micelar de casenas de la leche est an en curso, la mayora de los modelos ampliamente aceptados resalte la misma configuracin fundamental (Walstra 1990; Holt 1992). Una micela de casena es de 15 a 20 nm de dimetro y se compone de alrededor de 10.000 cadenas polipeptdicas con s1 - , S2-, y -casena presente dentro de la micela. Ellos son estabilizadas por protena-protena interacciones hidrofbicas y de calcio coloidal mediada por fosfato de enlaces cruzados. La -casena est presente principalmente en la superficie de la micela con su regin hidrfoba incrustado en la micela y la cola hidrfila glicosilada que sobresale fuera (Holt 1992; Horne 1998). La cola glicosilada de -casena est cargado negativamente, provocando de este modo a las micelas se repelen entre s. Este fenmeno proporciona estabilidad a la micela de casena, en consecuencia, la proteccin de s ( s1 s2 y ) y componentes -casena de la exposicin al medio ambiente. Durante la fabricacin de queso natural, cuajo se utiliza para escindir -casena en la posicin Phe105 y Met106, desalojando con ello la regin hidrfila glicosilada (pptido glycomacro). Debido a este fenmeno, las micelas de casena pierden su estabilidad y s- y -casenas estn expuestos al medio ambiente.Los residuos de fosfoserina presentes en -casenas-s y toman parte en los enlaces cruzados de calcio mediada, formando de este modo un rgido, insoluble en agua, complejo de fosfato de calcio aracaseinate reticulado comnmente conocido como cuajada (Holt 1992). La fase grasa se suspende en este complejo de fosfato de calcio paracaseinato. Segn Shimp (1985), la grasa en el queso natural es underemulsified y la fase grasa, as como la fase de agua, se apoya en una red de complejo de fosfato de calcio-paracaseinato insoluble en agua (Figura 3A).Proceso de quesoEn contraste con queso natural, queso procesado puede ser descrito como una emulsin estable de aceite en agua (Palmer y Sly 1943; Shimp 1985; Zehren y Nusbaum 2000). El uso de sales emulsionantes tales como fosfato disdico y citrato trisdico en el SIDA proceso de fabricacin del queso en la mejora de las propiedades de emulsificacin de las casenas mediante el desplazamiento de los complejos de fosfato de calcio en la red de fosfato de calcio-paracaseinato insoluble presente en llinger queso natural 1972; Gupta y otros 1984; Caric y otros 1985). Este desplazamiento del complejo de fosfato de calcio interrumpe la fuerza molecular mayor que los enlaces cruzados los diversos monmeros de casena en la red. Esta interrupcin del complejo de fosfato de calcio en combinacin con la calefaccin y la mezcla conduce a la hidratacin y la dispersin parcial de la red de fosfato de calcio paracaseinato. Adems de ser hidratado, el complejo de calcio-paracaseinato parcialmente dispersado interacta con la grasa a travs de interacciones hidrfobas. Despus de la fabricacin y durante la etapa de enfriamiento, las formas de matriz de caseinato parcialmente dispersos "flculos" y los flculos posteriormente interactan para formar un uniforme, la red de gel estrechamente unida (Zhong y Daubert 2004). Este fenmeno da lugar a la grasa emulsionada por una red uniforme muy unida gel de protena (Heertje y otros 1981; Marchesseau y Cuq 1995; Ennis y otros 1998; Lee y otros 2003; Zhong y otros 2004). Por lo tanto, la estructura de queso proceso consiste esencialmente de una fase grasa dispersa uniformemente (en forma de glbulos de grasa, aproximadamente