Tesis Doctoral
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UNIVERSIDAD DEL PAIS VASCO/EUSKAL HERRIKO UNIBERTSITATEA Departamento de Farmacia y Ciencias de los Alimentos Área de Tecnología de Alimentos PERFIL AROMÁTICO DE LOS QUESOS PALMERO Y HERREÑO Y ESTUDIO DE SU GRADO DE CONTAMINACIÓN POR HIDROCARBUROS AROMÁTICOS POLICÍCLICOS. MEMORIA PRESENTADA PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR Gemma Palencia Llorente Vitoria-Gasteiz, 2015 (c)2016 GEMMA PALENCIA LLORENTE Agradecimientos Agradecimientos. Con estas líneas quisiera expresar mi agradecimiento: A la directora de este trabajo, Lola, por haberme dado la oportunidad de aprender y trabajar en un gran equipo de investigación así como por sus sabias orientaciones y consejos. A Marisa, codirectora de esta tesis y excelente compañera. A Patricia, por enseñarme todo lo que sabía con gran paciencia y dedicación. Es necesario agradecer la colaboración de Marichu Fresno, de la Universidad Pública de La Laguna, por la aportación de los quesos Palmero y Herreño estudiados en esta memoria. De igual forma debo mencionar la financiación recibida a través de una beca predoctoral de la Universidad del País Vasco. Además, también debo mencionar la ayuda de todas/os las/os compañeras/os del área de Tecnología de Alimentos. Por último, aunque no menos importante, a David por su gran apoyo todos estos años. Marco y Martín, ÍNDICE Indice ÍNDICE INTRODUCCIÓN 1-41 1.- Quesos manufacturados en las Islas Canarias. Estudios previos. 1 1.1. Tipos de quesos. 1 1.2. Estudios previos sobre los Quesos Canarios. 4 1.2.1. Queso Majorero. 4 1.2.2. Queso Palmero. 4 1.2.3. Queso de Tenerife. 6 1.2.4. Queso Herreño. 7 1.2.5. Queso de La Gomera. 7 1.2.6. Queso Flor de Guía. 7 2.- Componentes volátiles del queso y su estudio. 9 2.1.- Métodos para caracterizar los componentes volátiles en queso. 9 2.1.1.-Toma de la muestra. 10 2.1.2.- Preparación de la muestra. 10 2.1.3.- Extracción y aislamiento de los componentes volátiles. 11 2.1.4.- Estudio de los componentes aislados. 16 2.2.- Estudios de componentes volátiles en quesos españoles. 18 3.- Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAPs) y su estudio en quesos. 18 3.1.- Características generales de los HAPs. 19 3.1.1. Definición y estructura. 19 3.1.2. Actividad biológica y carcinogenicidad de los HAPs. 23 3.2.- Legislación sobre HAPs en queso. 28 3.3.- Métodos para la determinación de HAPs en queso. 29 3.3.1.- Técnicas empleadas para la extracción y aislamiento de HAPs en queso. 29 Indice 3.3.2.- Técnicas empleadas para la separación, identificación y cuantificación de HAPs. 33 3.3.3.- Métodos oficiales y estudios colaborativos. 34 3.4.- Estudios sobre la presencia de HAPs en queso ahumado y sin ahumar. 35 OBJETIVOS 45-46 MATERIAL Y MÉTODOS 49-66 1. Metodología empleada para la extracción y posterior estudio de los componentes volátiles. 49 1.1. Preparación de las muestras. 49 1.2. Generación del espacio de cabeza y extracción de sus componentes mediante microextracción en fase sólida (SPME). 51 1.3. Desorción, separación, identificación y semicuantificación de los componentes extraídos en un cromatógrafo de gases con detector de espectrometría de masas. 54 2. Metodología empleada para la determinación de HAPs. 57 2.1. Preparación de las muestras. 57 2.2. Compuestos y soluciones de referencia. 58 2.3. Metodología. 59 2.3.1. Extracción de la grasa. 59 2.3.2. Tratamiento alcalino del extracto de grasa. 60 2.3.3. Extracción de HAPs y clarificación del extracto obtenido. 60 2.3.4. Purificación del extracto y aislamiento de los HAPs presentes. 62 2.3.5. Separación, identificación y cuantificación de HAPs por CG/EM (SIM). 62 3. Análisis estadístico. 66 RESULTADOS 69-240 Indice Manuscrito 1: Components detected by means of solid-phase microextraction and gas chromatography/mass spectrometry in the headspace of artisan fresh goat cheese smoked by traditional methods. 73 Manuscrito 2: Components detected by headspace-solid-phase microextraction in the artisanal fresh goat´s cheese smoked using dry prickly pear (Opuntia ficus indica ). 117 Manuscrito 3: Complexity and uniqueness of the aromatic profile of smoked and unsmoked Herreño cheese. 143 Manuscrito 4: Occurrence of polycyclic aromatic hydrocarbons in artisanal palmero cheese smoked with two types of vegetable matter. 177 Manuscrito 5: Contamination of cheese by PAHs in traditional smoking. Influence of the position in the smokehouse on the contamination level of smoked cheese. 207 DISCUSIÓN 243-284 CONCLUSIONES 287-289 BIBLIOGRAFÍA 293-329 OTRAS CONTRIBUCIONES 333-405 INTRODUCCIÓN Introducción 1. Quesos manufacturados en las Islas Canarias. El queso es un alimento elaborado en todas las regiones del mundo donde hay producción lechera, y España no es una excepción. De hecho, en España existe una gran tradición quesera, así como una amplia diversidad de quesos que incluye al menos 81 tipos referenciados (Taborda y col., 2003). La mayoría de los quesos tradicionales han sido ampliamente descritos y varios de ellos poseen Denominación de Origen Protegida (D.O.P.). Una de las regiones españolas donde la producción quesera tiene gran importancia es el archipiélago Canario. La tradición quesera canaria proviene del desarrollo que la ganadería caprina y ovina experimentó desde tiempos antiguos en estas islas, que se ha mantenido a lo largo del tiempo, dando lugar a la producción de quesos de gran calidad. La mayoría de estos quesos son artesanales y a ellos va destinada más de la mitad de la producción lechera canaria. 1.1. Tipos de Quesos. En las Islas Canarias se elaboran quesos principalmente de leche de cabra, pero también de oveja y de vaca, así como de mezcla de leche de distintos orígenes. Las características de la leche empleada, determinadas por las razas autóctonas y por la alimentación que reciben los animales, constituyen el principal elemento diferenciador del queso canario, muy rico en variedades. Así, se puede afirmar que en cada isla hay al menos un queso característico que se denomina con el nombre de la isla correspondiente, siendo conocidos el queso Majorero, el queso Palmero, los quesos Tinerfeños, el queso Gomero, el queso de Gran Canaria, el queso de Lanzarote y el queso Herreño. 1 Introducción El queso Majorero, elaborado en la isla de Fuerteventura, fue el primer queso canario y el primer queso de cabra español que obtuvo la Denominación de Origen (B.O.E. Nº 24 de 23.02.1996). Es un queso elaborado con leche de cabra de raza Majorera, con adición eventual, cuando se destina a la maduración, de hasta un máximo de un 15% de leche de oveja canaria. Es producido tanto a nivel artesanal como industrial. El queso Palmero , que también está amparado bajo una D.O.P. (B.O.E. Nº 218 del 11.09.2001), es un queso elaborado con leche cruda de cabra de la raza Palmera. Suele consumirse tierno, generalmente una semana después de su elaboración, y normalmente se ahúma con humo procedente de cáscara de almendra (Prunus dulcis) , de penca de tunera seca (Opuntia ficus indica), de madera de pino canario o de acículas de este mismo árbol (Pinus canariensis). Se distinguen dos tipos de queso Palmero: el “Artesano”, que es elaborado por el productor en la propia explotación, con leche cruda recién ordeñada, obtenida exclusivamente de su rebaño; y el de “Manada”, que se elabora con leche de cabras en régimen de pastoreo directo de los recursos forrajeros autóctonos de la zona de producción. Éste último queso se manufactura con un peso igual o superior a los 8 kg. Los quesos Tinerfeños se elaboran con leche cruda o pasteurizada de orígenes diversos. Fundamentalmente se emplea leche de cabra, bien Tinerfeña o Majorera, pero a veces ésta se mezcla con leche de vaca o de oveja. Los más conocidos son los elaborados con leche de cabra y se consumen como quesos frescos. Algunos de estos quesos se ahúman, en ocasiones con plantas aromáticas. El queso de la isla de La Gomera se elabora con leche cruda de cabra de las diferentes razas canarias, aunque en ocasiones se mezcla con leche de oveja. La manufactura de estos quesos incluye un ahumado muy intenso, que se realiza unos días después de su elaboración, con humo de jara ( Cistus cadaníferas ), brezo ( Erica vagans) o tabaiba (Euphorbia atropurpurea ). 2 Introducción Los quesos de Gran Canaria se elaboran, tanto de forma artesanal como industrial, con varios tipos de leche (cabra, vaca, oveja) o de mezcla, si bien predomina el de leche de cabra. Destacan especialmente los quesos de “flor”, que tienen como característica especial que en su elaboración se emplea cuajo vegetal procedente de la flor del cardo. Pueden comercializarse como quesos frescos, semicurados o curados. Dentro de los quesos de flor se diferencian 3 tipos: Queso de Flor de Guía, en cuya elaboración se emplea exclusivamente cuajo vegetal obtenido de las flores secas de las variedades de cardo Cynara cardunculus var. feroccisima y Cynara scolymus ; Queso de Media Flor de Guía , en cuya elaboración la cantidad de cuajo vegetal empleado debe ser superior al 50%; y Queso de Guía o de Cuajo, en cuya elaboración se puede emplear cuajo animal y/o vegetal (Cynara cardunculus var. feroccisima , Cynara scolymus ) y/u otros fermentos autorizados. Estos quesos están amparados bajo la D.O.P. “Queso de Flor de Guía y Queso de Guía” desde el año 2008 (B.O.E Nº 137 del 06.06.08). El queso de Lanzarote se elabora con leche cruda o pasteurizada de cabra de raza Majorera, y el queso Herreño con mezcla de leche pasteurizada de cabra, oveja y vaca, todas ellas de raza Canaria. Este último se ahúma con materias vegetales procedentes de la isla de El Hierro como son jara ( Cistus cadaníferas ), tronco de higuera ( Ficus carica ) y penca de tunera seca (Opuntia ficus indica ).