Cuajo

Rennet animal para ser utilizado en la fabricación de queso cheddar

Cuajo () es un conjunto complejo de enzimas producidas en los estómagos de los mamíferos rumiantes. La quimosina, su componente clave, es una enzima proteasa que cuaja la caseína en la leche. Además de la quimosina, el cuajo contiene otras enzimas, como la pepsina y una lipasa.

El cuajo se ha utilizado tradicionalmente para separar la leche en cuajada sólida y suero líquido, que se utiliza en la producción de quesos. El cuajo de ternera se ha vuelto menos común para este uso, hasta el punto de que menos del 5% del queso en los Estados Unidos se elabora con cuajo animal en la actualidad. La mayoría del queso ahora se elabora con quimosina derivada de fuentes bacterianas.

Acción molecular de las enzimas del cuajo

Una de las principales acciones del cuajo es su proteasa quimosina que escinde la cadena de caseína kappa. La caseína es la principal proteína de la leche. La escisión hace que la caseína se adhiera a otras moléculas de caseína escindidas y forme una red. Puede agruparse mejor en presencia de calcio y fosfato. Esta es la razón por la cual esos productos químicos se agregan ocasionalmente para complementar las cantidades preexistentes en el proceso de elaboración del queso, especialmente en la leche de cabra pobre en fosfato de calcio. La sólida red de proteína de caseína truncada atrapa otros componentes de la leche, como grasas y minerales, para crear queso.

Extracción de cuajo de ternera

El cuajo de ternera se extrae de la mucosa interna de la cuarta cámara del estómago (el abomaso) de los terneros jóvenes lactantes como parte de la matanza del ganado. Estos estómagos son un subproducto de la producción de ternera. El cuajo extraído de terneros mayores (alimentados con pasto o con granos) contiene menos o nada de quimosina, pero un alto nivel de pepsina y solo se puede usar para tipos especiales de leche y quesos. Como cada rumiante produce un tipo especial de cuajo para digerir la leche de su propia especie, existen cuajos específicos para la leche, como el cuajo de cabrito para la leche de cabra y el cuajo de cordero para la leche de oveja.

Método tradicional

Los estómagos secos y limpios de terneros jóvenes se cortan en trozos pequeños y luego se ponen en agua salada o suero, junto con un poco de vinagre o vino para bajar el pH de la solución. Después de algún tiempo (durante la noche o varios días), la solución se filtra. El cuajo crudo que queda en la solución filtrada se puede usar para coagular la leche. Aproximadamente 1 gramo de esta solución normalmente puede coagular de 2 a 4 litros de leche.

Método moderno

Los estómagos ultracongelados se muelen y se colocan en una solución de extracción de enzimas. Luego, el extracto de cuajo crudo se activa agregando ácido; las enzimas en el estómago se producen en forma inactiva y son activadas por el ácido del estómago. Luego se neutraliza el ácido y el extracto de cuajo se filtra en varias etapas y se concentra hasta alcanzar una potencia típica de alrededor de 1:15.000; lo que significa que 1 g de extracto puede coagular 15 kg de leche.

Un kg de extracto de cuajo tiene alrededor de 0,7 g de enzimas activas; el resto es agua y sal y, a veces, benzoato de sodio (E211), 0,5%–1,0% para conservación. Por lo general, 1 kg de queso contiene alrededor de 0,0003 g de enzimas de cuajo.

Fuentes alternativas

Debido a la disponibilidad limitada de estómagos de mamíferos para la producción de cuajo, los queseros han buscado otras formas de coagular la leche al menos desde la época romana. Las muchas fuentes de enzimas que pueden ser un sustituto del cuajo animal van desde plantas y hongos hasta fuentes microbianas. Los quesos elaborados a partir de cualquiera de estas variedades de cuajo son aptos para lactovegetarianos. La quimosina producida por fermentación se usa más a menudo en la fabricación de queso industrial en América del Norte y Europa en la actualidad porque es menos costosa que el cuajo animal.

Verdura

Muchas plantas tienen propiedades coagulantes. Homero sugiere en la Ilíada que los griegos usaban un extracto de jugo de higo para coagular la leche. Otros ejemplos incluyen varias especies de Galium, hojas secas de alcaparras, ortigas, cardos, malva, Withania coagulans (también conocida como Paneer Booti, Ashwagandh y Indian Cheesemaker) y la hiedra molida. Parte de la producción de queso tradicional en el Mediterráneo utiliza enzimas del cardo o Cynara (alcachofas y cardos). También se puede usar ácido fítico, derivado de soja sin fermentar, o quimosina producida por fermentación (FPC).

El cuajo vegetal puede usarse en la producción de quesos kosher y halal, pero casi todos los quesos kosher se producen con cuajo microbiano o FPC. Los llamados cuajos vegetales comerciales suelen contener un extracto del moho Rhizomucor miehei que se describe a continuación.

Microbiano

Algunos mohos como Rhizomucor miehei son capaces de producir enzimas proteolíticas. Estos mohos se producen en un fermentador y luego se concentran y purifican especialmente para evitar la contaminación con subproductos desagradables del crecimiento del moho.

La opinión tradicional es que estos coagulantes dan como resultado un queso amargo y de bajo rendimiento, especialmente cuando se envejece durante mucho tiempo. A lo largo de los años, los coagulantes microbianos han mejorado mucho, en gran parte debido a la caracterización y purificación de enzimas secundarias responsables de la formación de péptidos amargos/descomposición proteolítica no específica en quesos envejecidos durante períodos prolongados. En consecuencia, se ha hecho posible producir varios quesos de alta calidad con cuajo microbiano.

También es apto para la elaboración de queso vegano, siempre que no se utilicen ingredientes de origen animal en su elaboración.

Quimosina producida por fermentación

Debido a las imperfecciones anteriores de los cuajos microbianos y animales, muchos productores buscaron otros sustitutos del cuajo. Con la ingeniería genética fue posible aislar genes de cuajo de animales e introducirlos en ciertas bacterias, hongos o levaduras para que produzcan quimosina recombinante durante la fermentación. El microorganismo modificado genéticamente se elimina después de la fermentación y la quimosina se aísla del caldo de fermentación, de modo que la quimosina producida por fermentación (FPC) utilizada por los productores de queso no contiene un OGM ni ningún ADN de OGM. La FPC es idéntica a la quimosina producida por un animal, pero se produce de una manera más eficiente. Los productos FPC han estado en el mercado desde 1990 y, debido a que la cantidad necesaria por unidad de leche puede estandarizarse, son alternativas comercialmente viables a los cuajos crudos de origen animal o vegetal, y generalmente se les prefiere en la producción industrial.

Creada originalmente por la empresa de biotecnología Pfizer, la FPC fue la primera enzima producida artificialmente registrada y autorizada por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. En 1999, alrededor del 60 % de los quesos duros de EE. UU. se fabricaban con FPC, y tiene hasta el 80 % de la cuota de mercado mundial de cuajo. Para 2017, FPC ocupa el 90 % de la cuota de mercado mundial de cuajo.

El FPC más utilizado es el producido por el hongo Aspergillus niger y comercializado bajo la marca comercial CHY-MAX por la empresa danesa Chr. Hansen, o producido por Kluyveromyces lactis y comercializado bajo la marca Maxiren por la empresa holandesa DSM.

FPC es quimosina B, por lo que es más puro que el cuajo animal, que contiene multitud de proteínas. FPC proporciona varios beneficios al productor de queso en comparación con el cuajo animal o microbiano: mayor rendimiento de producción, mejor textura de la cuajada y menor amargor.

Los quesos producidos con FPC pueden certificarse kosher y halal, y son aptos para vegetarianos si no se utilizó alimentación de origen animal durante la producción de quimosina en el fermentador.

Coagulación sin cuajo

Muchos quesos blandos se elaboran sin utilizar cuajo, coagulando la leche con ácido, como el ácido cítrico o el vinagre, o el ácido láctico producido por la leche agria. El queso crema, el paneer, el rubing y otros quesos ácidos se elaboran tradicionalmente de esta manera. La acidificación también puede provenir de la fermentación bacteriana, como en la leche cultivada.

Las alternativas veganas al queso se fabrican sin utilizar leche animal, sino que utilizan soja, trigo, arroz o anacardos. Estos se pueden coagular con ácido usando fuentes como vinagre o jugo de limón.

En la mitología

En el yazidismo, se cree que la Tierra se coaguló y se formó cuando el cuajo fluyó desde la Fuente Blanca del celestial Lalish en el cielo hacia el Océano Primigenio.