La crema agria (en inglés norteamericano , inglés australiano y neozelandés ) o crema agria ( inglés británico ) es un producto lácteo que se obtiene fermentando crema regular con ciertos tipos de bacterias del ácido láctico . [1] El cultivo bacteriano , que se introduce de forma deliberada o natural, agria y espesa la crema. Su nombre proviene de la producción de ácido láctico por fermentación bacteriana, lo que se denomina acidificación . Crème fraîche es un tipo de crema agria con un alto contenido de grasa y un sabor menos agrio.
Tradicional
Tradicionalmente, la crema agria se elaboraba dejando fermentar a una temperatura moderada la crema que se desprendía de la parte superior de la leche. También se puede preparar agriando crema pasteurizada con cultivo bacteriano ácido. [2] Las bacterias que se desarrollaron durante la fermentación espesaron la crema y la hicieron más ácida, una forma natural de conservarla. [3]
Variedades comerciales
La crema agria producida comercialmente contiene no menos del 18% de grasa láctea antes de que se agreguen los agentes de carga, y no menos del 14,4% de grasa láctea en el producto terminado. Además, debe tener una acidez total no inferior al 0,5%. [4] También puede contener leche y suero sólido, suero de leche, almidón en una cantidad no superior al uno por ciento, sal y cuajo derivado de extractos acuosos del cuarto estómago de terneros, cabritos o corderos, en una cantidad compatible con una buena elaboración. práctica. [2] Además, de acuerdo con las regulaciones alimentarias canadienses, los agentes emulsionantes, gelificantes, estabilizantes y espesantes de la crema agria son algina , goma de algarrobo ( goma de algarrobo), carragenina , gelatina , goma guar , pectina o alginato de propilenglicol. o cualquier combinación de los mismos en una cantidad que no exceda el 0.5 por ciento, [2] monoglicéridos , mono y diglicéridos, o cualquier combinación de los mismos, en una cantidad que no exceda el 0.3 por ciento, y fosfato dibásico de sodio en una cantidad que no exceda el 0.05 por ciento. [2]
La crema agria no está completamente fermentada y, como muchos productos lácteos, debe refrigerarse sin abrir y después de su uso. Además, en las regulaciones canadienses, una enzima coagulante de la leche derivada de Rhizomucor miehei (Cooney y Emerson) de Mucor pusillus Lindt mediante el proceso de fermentación de cultivo puro o de Aspergillus oryzae RET-1 (pBoel777) también se puede agregar al proceso de producción de crema agria, en un cantidad compatible con las buenas prácticas de fabricación. [2] La crema agria se vende con una fecha de vencimiento estampada en el envase, aunque si se trata de una fecha de "venta antes de", de "consumir antes de" o de "consumir antes de" varía según la regulación local. La crema agria refrigerada sin abrir puede durar de 1 a 2 semanas después de su fecha de caducidad, mientras que la crema agria abierta refrigerada generalmente dura de 7 a 10 días. [5]
Propiedades fisicoquímicas
Ingredientes
Crema cultivada. [6]
Procesado crema agria puede incluir cualquiera de los siguientes aditivos y conservantes: grado A de suero de leche, almidón modificado, fosfato de sodio , citrato de sodio , goma guar , carragenina , sulfato de calcio, sorbato de potasio , y goma de algarroba . [7]
Composición proteica
La leche se compone de aproximadamente 3,0-3,5% de proteína. Las principales proteínas de la crema son las caseínas y las proteínas del suero . De la fracción total de proteínas de la leche, las caseínas constituyen el 80%, mientras que las proteínas de suero constituyen el 20%. [8] Hay cuatro clases principales de caseínas; β-caseínas, α (s1) -caseínas, α (s2) -caseína y κ-caseínas . Estas proteínas de caseína forman una partícula coloidal multimolecular conocida como micela de caseína . [9] Las proteínas mencionadas tienen afinidad para unirse con otras proteínas de caseína, o para unirse con fosfato de calcio, y esta unión es lo que forma los agregados. Las micelas de caseína son agregados de β-caseínas, α (s1) -caseínas, α (s2) -caseínas, que están recubiertas con κ-caseínas. Las proteínas se mantienen unidas por pequeños grupos de fosfato de calcio coloidal , la micela también contiene lipasa , citrato , iones menores y enzimas de plasmina , junto con suero de leche atrapado. La micela también está recubierta de partes de kappa-caseínas, lo que se conoce como capa capilar, que tiene una densidad más baja que el núcleo de la micela. Las micelas de caseína son estructuras bastante porosas , que varían en el tamaño de 50 a 250 nm de diámetro y las estructuras en promedio son del 6 al 12% de la fracción de volumen total de la leche. La estructura es porosa para poder retener una cantidad suficiente de agua, su estructura también ayuda en la reactividad de la micela. [10] La formación de moléculas de caseína en la micela es muy inusual debido a la gran cantidad de residuos de prolina de β-caseína (los residuos de prolina interrumpen la formación de hélices α y láminas β ) y porque las κ-caseínas solo contienen un residuo de fosforilación. (son glicoproteínas ). El elevado número de residuos de prolina inhibe la formación de estructuras secundarias muy compactas, como hélices α y láminas plegadas β. Debido a que las κ-caseínas son glicoproteínas , son estables en presencia de iones calcio, por lo que las κ-caseínas están en la capa externa de la micela para proteger parcialmente las no glicoproteínas β-caseínas, α (s1) -caseínas, α (s2 ) -caseínas que se precipiten en presencia de un exceso de iones calcio. Debido a la falta de una estructura secundaria o terciaria fuerte como resultado de los residuos de prolina, las micelas de caseína no son partículas sensibles al calor. Sin embargo, son sensibles al pH. Las partículas coloidales son estables al pH normal de la leche que es 6.5-6.7, las micelas precipitarán en el punto isoeléctrico de la leche que es un pH de 4.6. [8]
Las proteínas que constituyen el 20% restante de la fracción de proteínas en la crema se conocen como proteínas de suero . Las proteínas de suero también se conocen ampliamente como proteínas de suero , que se utilizan cuando las proteínas de caseína se han precipitado de la solución. [8] Los dos componentes principales de las proteínas del suero en la leche son la β-lactoglobulina y la α-lactoalbúmina . Las proteínas de suero restantes en la leche son; inmunoglobulinas , albúmina de suero bovino y enzimas como la lisozima . [11] Las proteínas de suero son mucho más solubles en agua que las proteínas de caseína. [12] La principal función biológica de la β-lactoglobulina en la leche es servir como una forma de transferir vitamina A , y la principal función biológica de la α-lactoglobulina en la síntesis de lactosa. Las proteínas del suero son muy resistentes a los ácidos y enzimas proteolíticas. Sin embargo, las proteínas del suero son proteínas sensibles al calor, el calentamiento de la leche provocará la desnaturalización de las proteínas del suero. La desnaturalización de estas proteínas ocurre en dos pasos. Las estructuras de la β-lactoglobulina y la α-lactoalbúmina se despliegan y luego el segundo paso es la agregación de las proteínas dentro de la leche. Este es uno de los principales factores que permite que las proteínas del suero tengan tan buenas propiedades emulsionantes . [13] Las proteínas de suero de leche nativas también son conocidas por sus buenas propiedades para batir, y en los productos lácteos, como se describe anteriormente, por sus propiedades gelificantes. Tras la desnaturalización de las proteínas del suero, aumenta la capacidad de retención de agua del producto. [12]
Procesando
La fabricación de crema agria comienza con la estandarización del contenido de grasa; este paso es para asegurar que esté presente la cantidad deseada o legal de grasa láctea. Como se mencionó anteriormente, la cantidad mínima de grasa láctea que debe estar presente en la crema agria es del 18%. [14] Durante este paso del proceso de fabricación, se añaden a la nata otros ingredientes secos; Por ejemplo, en este momento se añadiría suero de grado A adicional. Otro aditivo utilizado durante este paso de procesamiento son una serie de ingredientes conocidos como estabilizadores. Los estabilizadores comunes que se agregan a la crema agria son los polisacáridos y la gelatina , incluido el almidón alimenticio modificado, la goma guar y los carragenanos . El razonamiento detrás de la adición de estabilizadores a los productos lácteos fermentados es proporcionar suavidad en el cuerpo y textura del producto. Los estabilizadores también ayudan en la estructura de gel del producto y reducen la sinéresis del suero . La formación de estas estructuras de gel deja menos agua libre para la sinéresis del suero, lo que prolonga la vida útil. [15] La sinéresis del suero es la pérdida de humedad por la expulsión del suero. Esta expulsión de suero puede ocurrir durante el transporte de envases que contienen la crema agria, debido a la susceptibilidad al movimiento y la agitación. [16] El siguiente paso en el proceso de fabricación es la acidificación de la crema. Los ácidos orgánicos como el ácido cítrico o el citrato de sodio se agregan a la crema antes de la homogeneización para aumentar la actividad metabólica del cultivo iniciador. [15] Para preparar la mezcla para la homogeneización, se calienta durante un corto período de tiempo.
La homogeneización es un método de procesamiento que se utiliza para mejorar la calidad de la crema agria con respecto al color, la consistencia, la estabilidad de la crema y la cremosidad de la crema cultivada. [17] Durante la homogeneización, los glóbulos de grasa más grandes dentro de la crema se descomponen en glóbulos de menor tamaño para permitir una suspensión uniforme dentro del sistema. [17] En este punto del procesamiento, los glóbulos de grasa de la leche y las proteínas de caseína no interactúan entre sí, se produce una repulsión. La mezcla se homogeneiza, bajo homogeneización a alta presión por encima de 130 bar (unidad) y a una temperatura alta de 60 ° C. La formación de los pequeños glóbulos (por debajo de 2 micras de tamaño) anteriormente mencionada permite reducir la formación de una capa de crema y aumenta la viscosidad del producto. También hay una reducción en la separación del suero, realzando el color blanco de la crema agria. [18]
Después de la homogeneización de la crema, la mezcla debe someterse a pasteurización . La pasteurización es un tratamiento térmico suave de la crema, con el propósito de matar cualquier bacteria dañina en la crema. La crema homogeneizada se somete a un método de pasteurización de corta duración a alta temperatura (HTST). En este tipo de pasteurización, la crema se calienta a la temperatura alta de 85 ° C durante treinta minutos. Este paso de procesamiento permite un medio estéril para cuando sea el momento de introducir las bacterias iniciadoras. [15]
Después del proceso de pasteurización, hay un proceso de enfriamiento donde la mezcla se enfría a una temperatura de 20 ° C. La razón por la que la mezcla se enfrió a la temperatura de 20 ° C se debe al hecho de que esta es una temperatura ideal para la inoculación mesófila. Después de que la crema homogeneizada se haya enfriado a 20 ° C, se inocula con cultivo iniciador activo al 1-2%. El tipo de cultivo iniciador utilizado es esencial para la producción de crema agria. El cultivo iniciador es responsable de iniciar el proceso de fermentación permitiendo que la crema homogeneizada alcance un pH de 4.5 a 4.8. Las bacterias del ácido láctico (aquí conocidas como LAB) fermentan la lactosa a ácido láctico, son anaerobios facultativos grampositivos mesófilos . Las cepas de LAB que se utilizan para permitir la fermentación de la producción de crema agria son Lactococcus lactis subsp latic o Lactococcus lactis subsp cremoris. Son bacterias del ácido láctico asociadas con la producción del ácido. Los LAB que son conocidos por producir los aromas en la crema agria son Lactococcus lactis ssp. lactis biovar diacetyllactis. Juntas, estas bacterias producen compuestos que reducirán el pH de la mezcla y producirán compuestos de sabor como el diacetilo . [19] [20] [21]
Después de la inoculación del cultivo iniciador, la crema se divide en porciones. Durante 18 horas tiene lugar un proceso de fermentación en el que se baja el pH de 6,5 a 4,6. Después de la fermentación, tiene lugar un proceso de enfriamiento más. Después de este proceso de enfriamiento, la crema agria se empaqueta en sus envases finales y se envía al mercado. [15]
Cambios físico-químicos
Durante el proceso de pasteurización, las temperaturas se elevan más allá del punto en el que todas las partículas del sistema son estables. Cuando la crema se calienta a temperaturas superiores a 70 ° C, se produce una desnaturalización de las proteínas del suero. Para evitar la separación de fases provocada por el aumento de la superficie, los glóbulos de grasa se unen fácilmente a la β-lactoglobulina desnaturalizada. La adsorción de proteínas de suero desnaturalizadas (y proteínas de suero que se unen a las micelas de caseína) aumenta el número de componentes estructurales del producto; la textura de la crema agria se puede atribuir en parte a esto. [18] [22] La desnaturalización de las proteínas del suero también es conocida por aumentar la fuerza de la reticulación dentro del sistema de la crema, debido a la formación de polímeros de proteínas del suero. [23]
Cuando la crema se inocula con bacterias iniciadoras y las bacterias comienzan a convertir lactosa en ácido láctico, el pH comienza a disminuir lentamente. Cuando comienza esta disminución, se produce la disolución del fosfato de calcio y provoca una rápida caída del pH. Durante la etapa de procesamiento, la fermentación, el pH se redujo de 6,5 a 4,6, esta caída en el pH provoca un cambio fisicoquímico en las micelas de caseína. Recuerde que las proteínas de caseína son termoestables, pero no son estables en determinadas condiciones ácidas. Las partículas coloidales son estables al pH normal de la leche que es 6.5-6.7, las micelas precipitarán en el punto isoeléctrico de la leche que es un pH de 4.6. A un pH de 6,5, las micelas de caseína se repelen entre sí debido a la electronegatividad de la capa exterior de la micela. [8] Durante esta caída en el pH hay una reducción en el potencial zeta , desde las cargas negativas altamente netas en la crema hasta ninguna carga neta cuando se acerca al PI.La fórmula que se muestra es la ecuación de Henry , donde z: potencial zeta, Ue: movilidad electroforética, ε: constante dieléctrica, η: viscosidad y f (ka): función de Henry. Esta ecuación se utiliza para encontrar el potencial zeta, que se calcula para encontrar el potencial electrocinético en dispersiones coloidales. [24] A través de interacciones electrostáticas, las moléculas de caseína comienzan a acercarse y agregarse juntas. Las proteínas de caseína entran en un sistema más ordenado, lo que se atribuye a una fuerte formación de estructura de gel. Las proteínas de suero que se desnaturalizaron en las etapas de calentamiento del procesamiento, son insolubles a este pH ácido y se precipitan con caseína. [15] [18] [25]
Las interacciones implicadas en la gelificación y agregación de las micelas de caseína son enlaces de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas, atracciones electrostáticas y atracciones de van der Waals [26]. Estas interacciones dependen en gran medida del pH, la temperatura y el tiempo. [27] En el punto isoeléctrico, la carga superficial neta de la micela de caseína es cero y se puede esperar un mínimo de repulsión electrostática. [28] Además, la agregación se produce debido a las interacciones hidrofóbicas dominantes. Las diferencias en el potencial zeta de la leche pueden deberse a diferencias en las diferencias de fuerza iónica, que a su vez dependen de la cantidad de calcio presente en la leche. [29] La estabilidad de la leche se debe en gran parte a la repulsión electrostática de las micelas de caseína. Estas micelas de caseína se agregaron y precipitaron cuando se acercaron a los valores de potencial zeta absoluto a pH 4.0 - 4.5. [30] Cuando se trata térmicamente y se desnaturaliza, la proteína de suero cubre la micela de caseína, el punto isoeléctrico de la micela elevado al punto isoeléctrico de la lactoglobulina β (aproximadamente pH 5,3). [31]
Propiedades reológicas
La crema agria exhibe comportamientos tixotrópicos dependientes del tiempo . Los fluidos tixotrópicos reducen su viscosidad a medida que se aplica el trabajo, y cuando el producto ya no está bajo tensión, el fluido vuelve a su viscosidad anterior. La viscosidad de la crema agria a temperatura ambiente es de 100.000 cP (a modo de comparación: el agua tiene una viscosidad de 1 cP a 20 ° C). [32] Las propiedades tixotrópicas que exhibe la crema agria son las que la convierten en un producto tan versátil en la industria alimentaria.
Usos
La crema agria se usa comúnmente como condimento en los alimentos o se combina con otros ingredientes para formar una salsa para mojar . Se puede agregar a sopas y salsas para ayudar a espesar y hacerlas cremosas, o al hornear para ayudar a aumentar el nivel de humedad más allá del uso de leche.
En la cocina Tex-Mex , a menudo se usa como sustituto de la crema en nachos , tacos , burritos y taquitos . [33]
Ver también
- Crema
- Crème fraîche
- Queso crema
- Productos lácteos fermentados
- Lista de productos lácteos
- Lista de salsas
- Smetana
- Pomazánkové máslo
- Amargo
- Yogur
Referencias
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Otras lecturas
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enlaces externos
- Medios relacionados con la crema agria en Wikimedia Commons