Formulación de matrices lácteas para desarrollar quesos y yogures mejorados en sus propiedades nutricionales, funcionales y sensoriales. Estrategias tecnológicas innovadoras.

Abstract

El mercado global de alimentos funcionales adicionados con sustancias bioactivas y reducidos en componentes perjudiciales para la salud (grasa saturada, sodio, azúcares) está en constante crecimiento; los lácteos ocupan un lugar preponderante. La aparición de nuevos ingredientes, enzimas, tecnologías como las destinadas al procesamiento del suero de quesería y el descubrimiento de nuevas propiedades de componentes tradicionales, representan un gran desafío para el diseño de alimentos lácteos fermentados. Se plantea aplicar estrategias innovadoras (ingredientes bioactivos, enzimas y tecnologías) para formular yogur y queso fresco, con contenido de grasa regular y reducido, y evaluar el impacto en los procesos fermentativos y calidad global. Se indagará en el desarrollo enzimático de un ingrediente de base láctea aromatizada; se estudiarán enzimas lipolíticas y dosis, nivel de grasa, homogeneización, temperatura/tiempo de incubación, cuantificando ácidos grasos y compuestos derivados de su catabolismo y distribución de tamaños de partículas. En segundo lugar, se valorará el desempeño de formulaciones de la leche base, con distinto contenido de grasa, de ingredientes (GOS, glucanos, isomaltulosa, proteínas lácteas nativas -retentado de UF-, proteínas de suero desnaturalizadas y CMP derivado del suero) y de la enzima transglutaminasa, en la formación del gel/coágulo en fermentaciones in vitro mediante espectrometría de IR cercano; se estudiará la dosis de ingredientes y enzima y momento de agregado, cuantificando el tiempo de gelificación/coagulación, velocidad de agregación y firmeza. Estos estudios se validarán en fabricaciones de yogur y queso a escala laboratorio y piloto. Los ensayos analíticos de los modelos y muestras de leche, yogur y queso incluirán métodos cromatográficos y espectrométricos para el seguimiento de la fermentación, producción de ácidos, análisis del volatiloma y proteólisis, microscopía para caracterizar la microestructura, y se determinará la composición fisicoquímica y microbiológica. A los productos elaborados en planta piloto se analizará la textura y el perfil sensorial y se medirán actividades antioxidantes y anticariogénicas. Se espera contar con formulaciones y procesos novedosos para la producción de yogur y queso de calidad nutricional, funcional y sensorial mejorada. Esta iniciativa contribuiría a la Industria, Innovación e Infraestructura, uno de los Objetivos de la agenda 2030 sobre Desarrollo Sostenible de la ONU.

The global market for functional foods in bioactive substances and reduced in components harmful to health (saturated fat, sodium, etc.) is constantly growing. Dairy products occupy a preponderant place. The appearance of new ingredients, enzymes, technologies and the discovery of new properties of traditional components represent a great challenge for the design of fermented dairy. The project proposes applying innovative technological strategies (bioactive ingredients, enzymes and technological processes) to formulate yogurt and fresh cheese, with regular and reduced fat content, and evaluate the impact on the overall quality of the products. The enzymatic development of a flavored milk-based ingredient will be investigated. Lipolytic enzymes (commercial and recombinant) and dose, fat content of the milk substrate, homogenization, temperature and incubation time will be studied. The profile of volatile compounds by gas chromatography (fatty acids and compounds derived from their catabolism) will be quantified. In a second experience, the performance of formulations of base milk with different fat content, ingredients (galactose oligosaccharides, glucans, isomaltulose, native dairy proteins from UF retentate, denatured whey proteins and glycosylated peptides derived from cheese whey) and the enzyme transglutaminase, will be measure in the formation of the gel/coagulum in in vitro fermentations by near infrared spectrometry. Ingredient and enzyme doses and time of aggregate will be studied. The gelation/coagulation time, aggregation speed and firmness will be quantified. These studies will be validated in manufacturing of yogurt and cheese at laboratory and pilot scales from the selected formulations. Analytical tests of the models, milk, yogurt and cheese samples will include chromatographic and spectrometric methods for monitoring fermentation, acid production, volatiloma, proteolysis and microscopic techniques to microstructure characterization. The global physicochemical and microbiological composition will be characterized. Products made in the pilot plant will also be subjected to texture and sensory tests, and antioxidant and anticariogenic activities. It is expected to have innovative formulations and processes for the production of traditional and reduced-fat yogurt and cheese with high quality. This initiative would contribute to Industry, Innovation and Infrastructure, one of the Objectives from ONU 2030 Agenda on Sustainable Development.