Queso fácil

El agua desempeña múltiples funciones en Easy Cheese. En primer lugar, permite una emulsión más estable, sirviendo como medio para las fracciones hidrófilas de las sales quelantes. Más concretamente, las sales quelantes se unen a los iones de calcio para hidratar las proteínas y crear una untuosidad más uniforme. El agua también proporciona la humedad necesaria en los quesos procesados ​​para untar, a fin de lograr la textura deseada para su extrusión y consumo. ^{[ 6 ]}

Easy Cheese es una emulsión de aceite en agua . Las gotas de aceite suelen tener un diámetro de no más de un micrómetro . Las emulsiones con gotas grandes como estas tienden a tener una viscosidad baja-media en comparación con gotas más pequeñas cuyas emulsiones tienen una viscosidad más alta. ^{[ 6 ]} Calentar la mezcla de queso provoca la separación de las grasas y proteínas de la emulsión de queso por desestabilización. Los agentes emulsionantes están compuestos por moléculas anfifílicas que actúan como una interfaz para reducir la tensión superficial entre las moléculas hidrófilas e hidrófobas del producto, lo que da como resultado una untabilidad uniforme del queso que no se separa durante el almacenamiento. Las proteínas del queso que se han desnaturalizado durante el procesamiento se restablecen utilizando sales fundentes. ^{[ 7 ]} El citrato de sodio y el fosfato de sodio son los principales emulsionantes utilizados en Easy Cheese para secuestrar el calcio en el queso cheddar. Este proceso hidrata y solubiliza la caseína, haciendo que se hinche con agua. ^{[ 8 ]}

La función clave de los agentes emulsionantes en Easy Cheese es crear una pasta de queso uniforme modificando la estructura de las micelas de caseína. Las micelas de caseína tienen un diámetro de entre 15 y 20 nanómetros y están compuestas por agregados flexibles de caseína alfa, beta y kappa. La caseína alfa y beta se mantienen en su lugar mediante enlaces cruzados mediados por fosfato de calcio coloidal, recubiertos por una capa externa de caseína kappa. ^{[ 4 ]} Esta capa externa en la superficie de la caseína presenta colas hidrofílicas glicosiladas con carga negativa, estables en solución gracias a las interacciones de Van der Waals . Todas estas cargas negativas provocan que las micelas de caseína se repelan inicialmente entre sí, proporcionando estabilidad a la matriz al proteger las caseínas alfa y beta. ^{[ 9 ]}

Cuando el grupo de micelas de caseína se expone al calor y a fuerzas de cizallamiento, la caseína kappa se escinde, provocando el desplazamiento de las colas hidrofílicas glicosiladas. ^{[ 4 ]} La micela de caseína se desestabiliza al quedar expuestas al ambiente las caseínas alfa y beta. Los agentes emulsionantes, como el fosfato de sodio, desempeñan un papel importante en la estabilización de la estructura recién desestabilizada. La porción hidrofílica del fosfato de sodio elimina el calcio del paracaseinato de calcio mediante reacciones de intercambio iónico. ^{[ 9 ]} Esta acción provoca la hidratación y dispersión parcial de la red de fosfato de paracaseinato de calcio. ^{[ 4 ]} El proceso de hidratación aumenta la solubilidad de la proteína. El fosfato de sodio elimina el calcio del complejo de queso de paracaseinato de calcio debido a interacciones de intercambio iónico, donde los iones de calcio positivos se unen a los grupos fosfato negativos. Los aniones fosfato y citrato pueden entonces unirse a la estructura proteica, convirtiendo el paracaseinato de calcio en paracaseinato de sodio soluble en agua. ^{[ 9 ]}

Los productos de suero en los quesos untables procesados ​​aumentan la viscosidad del producto general debido a las interacciones intermoleculares entre moléculas de proteína adyacentes con la formación de redes transitorias débiles formadas a partir de la masa conglomerada del queso. ^{[ 10 ]} La concentración de proteína dentro de la matriz del queso es directamente proporcional a la viscosidad de la solución debido a sus interacciones con las moléculas de proteína hidratadas. Por lo tanto, la fase continua de la emulsión de aceite en agua tiene una mayor contribución a la viscosidad del producto de queso que la fase discontinua. ^{[ 7 ]}

Easy Cheese exhibe comportamientos pseudoplásticos durante la extrusión del producto, que pueden representarse utilizando el modelo de Herschel-Bulkley :

${\displaystyle \sigma =K{\dot {\gamma }}^{n}}$

Este modelo de ley de potencias representa un tipo de fluido no newtoniano que relaciona la velocidad de corte y el esfuerzo cortante con la viscosidad. ^{[ 11 ]} A medida que el queso sale del envase, la velocidad de corte aumenta, lo que provoca una disminución de la viscosidad y mayores caudales del material. En este caso, el queso se comporta más como un fluido. Después de ser expulsado, la velocidad de corte desaparece y el queso conserva su viscosidad original más alta. Aquí, el queso se comporta como un sólido. ^{[ 11 ]}

El alginato de sodio es uno de los principales ingredientes responsables de las características pseudoplásticas del Easy Cheese. Más específicamente, contribuye a la integridad de la red gelatinosa formada por la caseína y las sales. Esta red recién formada es posible gracias a la unión de cationes, que convierte el alginato de sodio hidrofílico en alginato de calcio hidrofóbico. Los residuos de ácido gulurónico unidos entre sí demuestran una alta afinidad por los iones de calcio. El alginato de sodio actúa en conjunto con la desestabilización de la micela de caseína, donde los iones de calcio pueden interactuar con las cadenas de gulurónico. Debido a la combinación de estas interacciones, se forma una estructura gelatinosa en lugar de una estructura de gel propiamente dicha. Se debe añadir aproximadamente entre un 0,05 % y un 0,5 % en peso/volumen de alginato de sodio (en un rango de 5,4 a 5,7) a la mezcla de queso para que presente estas propiedades durante la extrusión. ^{[ 11 ]}