Desempeño de fermentos liofilizados de Lacticaseibacillus paracasei 90 como cultivo adjunto en queso cremoso

Abstract

La producción industrial de fermentos lácticos conlleva una serie de pasos entre los que se destacan la producción de biomasa en un medio de cultivo adecuado y la aplicación de metodologías de preservación que faciliten el almacenamiento y comercialización. La liofilización es una de las tecnologías de conservación más utilizadas en la industria de fermentos. Por otro lado, para la producción de biomasa se pueden emplear medios de cultivo comerciales o, alternativamente, medios más económicos formulados a partir de residuos/subproductos agroindustriales. Es importante considerar que tanto el medio de crecimiento como las metodologías de preservación pueden afectar la actividad metabólica de los fermentos obtenidos. Por tanto, la evaluación del desempeño de un cultivo desarrollado en distintos medios de crecimiento resulta crucial a la hora de utilizarlo como fermento adjunto en la elaboración de un queso, el cual tendrá la función de impartir características particulares al producto final. El objetivo de este trabajo fue evaluar la influencia del crecimiento en distintos medios de cultivo y posterior liofilización sobre la performance de la cepa Lacticaseibacillus paracasei 90 (L90) como cultivo adjunto en queso Cremoso. Se liofilizaron cultivos de L90 desarrollados en tres medios líquidos distintos: el medio comercial MRS (De Man et al., 1960) y dos medios alternativos (MA y MB) formulados a partir del residuo líquido generado en la producción de concentrados de proteína de soja (CPS). La principal diferencia entre MA y MB radicó en la fuente de carbono disponible en cada uno, siendo en MA glucosa adicionada y en MB sólo los azúcares solubles del residuo de la producción de CPS. Los cultivos liofilizados provenientes de cada medio fueron utilizados como fermentos adjuntos en la elaboración de queso Cremoso a escala laboratorio, para los cuales se utilizó Streptococcus thermophilus (St) como fermento primario y se siguió el protocolo propuesto por Milesi et al. (2007). Para cada elaboración, 2 L de leche cruda fue pasteurizada (65ºC - 30min) y enfriada a 37 ºC. Luego se le adicionó CaCl2 (0,02% p/v) y los fermentos en niveles de 106 UFC/mL. Luego se agregó el coagulante (0,045% v/v) y se dejó reposar hasta que se formara el coágulo. Se procedió al lirado, desuerado y moldeado y posteriormente se llevó adelante la acidificación en cámara caliente (45°C) hasta pH 5,2-5,3. Una vez alcanzado el pH los quesos fueron salados por inmersión en salmuera (NaCl 20 g/L) y almacenados en refrigeración (5°C). Las elaboraciones se realizaron por triplicado, obteniéndose los quesos Qa, Qb, Qmrs (con fermento adjunto desarrollado en MA, MB y MRS, respectivamente) y Qc (control, sin fermento adjunto). A los 40 días de maduración se realizaron análisis para evaluar el contenido de grasa por método de Gerber, la proteína total por método de Kjeldahl y la humedad por método gravimétrico. Por otra parte, se analizaron los compuestos de aroma diacetilo y acetoína mediante microextracción en fase sólida acoplada a cromatografía gaseosa (SMPE-GC). Además, se realizaron recuentos microbiológicos de St, lactobacilos mesófilos, coliformes totales, hongos y levaduras en todos los quesos. Los resultados de las variables estudiadas fueron evaluados mediante análisis de varianza (ANOVA) de una vía, con un nivel de significancia de p=0,05, utilizando el software Statgraphics Centurion XVI (prueba gratuita). La composición global resultó acorde a los límites establecidos por el Código Alimentario Argentino para este tipo de queso. El recuento de St a los 40 días de maduración fue cercano a 8 log UFC/g en todos los quesos, sin diferencias significativas entre ellos (p>0,05). Los coliformes se encontraron en niveles entre 1 y 2 log UFC/g, mientras que los hongos y levaduras alcanzaron recuentos cercanos a 5 log UFC/g, sin diferencias significativas en ninguno de los casos (p>0,05) (Figura 1B). En cuanto a los lactobacilos mesófilos, los quesos con cultivo adjunto presentaron niveles alrededor de 7,7 log UFC/g (Figura 1B), donde las características de las colonias observadas permitieron asociarlas a L90. En los quesos controles se alcanzaron niveles entre 3 y 5 log UFC/g de lactobacilos adventicios, dependiendo la réplica de elaboración. El nivel de lactobacilos en los quesos Qa, Qb y Qmrs fue consistente con los resultados previos obtenidos para L90 en queso Cremoso (Peralta et al., 2017), por lo cual la liofilización y el medio de crecimiento no afectaron la viabilidad de L90 en este tipo de queso. Los niveles de diacetilo y acetoína no mostraron diferencias estadísticamente significativas entre los distintos quesos (p>0,05), pero sí una marcada tendencia de mayores valores de producción de diacetilo en los quesos con fermento adjunto respecto al control, donde Qa, Qb y Qmrs mostraron niveles alrededor de 200 unidades arbitrarias (UA) mientras que Qc alcanzó niveles de 160 UA (Figura 1A). La capacidad de producción de diacetilo y acetoína por L90 luego de su crecimiento en los medios MA y MB fue también verificada en experiencias previas de fermentación en leche, en las cuales se observó una tendencia similar a la de este trabajo, es decir mayores niveles de diacetilo en las muestras inoculadas con L90 que en un control sin esta cepa. Además, la capacidad de producción de estos compuestos de aroma por L90 ha sido demostrada en estudios previos en quesos (Milesi et al., 2010). Los resultados obtenidos en este trabajo demostraron que tanto los distintos medios de crecimiento empleados como la tecnología de liofilización no afectaron negativamente la capacidad de L90 de producir compuestos de aroma de interés ni su supervivencia durante la maduración al utilizarla como fermento adjunto en queso Cremoso.