De leche y de proteínas (Un post de química y arte)

La leche es un alimento fundamental en el desarrollo infantil de todos los mamiferos, el hombre, a diferencia de los animales, tiene la capacidad de consumirla durante toda su vida debido a que mantiene la expresión de los genes responsable de digerir la lactosa (azucar presente en la leche). No obstante existen algunas poblaciones, principalmente las asiáticas, que presentan intolerancia a la lactosa por haber perdido la capacidad de digerir este disacárido. Esto ha provocado que se digan muchísmas tonterías sobre los males asociados al consumo de lácteos. Salvo esta excepción, el consumo de leche no supone ningún problema.

El tema de los azúcares y las grasas en la leche lo dejaremos para otro día. Hoy tocan las proteínas. La principal proteína de la leche es la caseína. La caseína tiene tres subunidades, la alfa, la beta y la kappa que se organizan formando micelas. Las micelas son una estructura bioquímica de forma esférica en la cual la parte de la molécula (en esta caso las subunidades alfa y beta) que no son solubles en agua se quedan en el centro y las que si que lo son (la subunidad kappa) se queda orientada hacia fuera, permitiendo que la molécula sea estable en solución acuosa. Al pH normal de la leche (alrededor de 6) la caseína es estable, en cambio a pH más ácidos deja de ser soluble y precipita. Existen unas bacterias, como Streptococcus thermophylus y Lactobacillus bulgaricus, que cuando contaminan la leche, atacan a la caseína, consumen la lactosa y producen ácido fórmico que hace que el pH baje. Si el pH baja, la caseína precipita, quedándose por un lado el precipitado y por otro el suero… por cierto, al precipitado le llamamos yogurt. Y empezó a elaborarse en Bulgaria hace la tira de años. En tiempos era una de las pocas formas de conservar la leche. Si en vez de con bacterias la leche se infecta con una mezcla de bacterias y levaduras como la candida lo que obtienes es kefir, una especie de yogurt líquido típico de Turquía y de otros países del entorno. Por cierto, que tiene una peculiaridad… las levaduras al digerir la lactosa producen una fermentación alcohólica similar a la del mosto del vino… por lo que tiene cierta graduación alcohólica (alrededor de 0,8 ºC), ¿los musulmanes sabrán que pecan cuando toman kefir? ¿o menos de 2º no es pecado? Lo preguntaré la próxima vez que vaya a la frutería. Si una mezcla de hongos y bacterias parecida a la del kefir la utilizas sobre leche de yegua tenemos el kumys, bebida típica de tártaros y mongoles. En la cocina india o la sudamericana es muy típico hacer el yogurt de forma “química”, que consiste en hervir la leche en presencia de vinagre o de limón, lo que provoca el mismo efecto. El precipitado se puede utilizar para la elaboración de diferentes platos, dulces o salados.

Botella de Kumys, la bebida de Atila.

Bajar el pH del medio no es la única forma de precipitar la caseína. Existen unas enzimas, llamadas proteasas que son capaces de cortar a otras proteinas. Si ponemos proteasas en la leche estas digeriran la caseina kappa, por lo que las unidades alfa y beta quedarán expuestas al medio. Además de ser muy insolubles estas subunidades son ricas en fosfoserina. El fosfato, al contacto con el calcio del suero precipita en forma de fosfato cálcico. No todas las proteasas sirven ya que no todas reconocen la misma secuencia, por lo que no todas atacaran por igual a la caseina kappa. Tradicionalmente el cuajo era un trozo de intestino de ternero lactante que se agregaba a la cuba de leche, debido a que es rico en renina o quimosina. Utilizar una proteasa incorrecta puede dar lugar a que no corte eficientemente la proteína que toque y que se acumulen otros productos de degradación que den mal sabor. De la misma manera, una vez producido el cuajado la acción de otros hongos o bacterias es capaz de conferir las propiedades de textura, sabor color y olor típicas de cada queso. Para hacer queso suizo se infecta con unas bacterias que convierten el ácido láctico en CO2 (¡¡¡burbujas!!!)y ácido propiónico, el Roquefort se infecta con Penicilium roqueforti y se pincha para que fermente en condiciones aerobias durante 20 días, pasando a continuación a condiciones anaerobias durante tres meses. El camembert y otros quesos de pasta blanda se infectan con Penicilium caseicolum o Penicilium camemberti que le confieren el sabor fuerte característico. Por cierto, que si quieres hacer queso casero es mejor utilizar leche pasteurizada. Esta leche conserva mejor el sabor y las vitaminas por que se realiza un tratamiento térmico menos severo, pero su vida en la nevera es muy cortal. La leche que consumimos generalmente es UHT, que ha sido sometida a un tratamiento térmico más largo, se conserva mejor, pero pierde sabor y vitaminas. Durante este procesado otra proteína, la lactoglobulina, se desnaturaliza y recubre a la caseina, lo que la protege frente al ataque de las proteasas, por lo que le cuesta más cuajar.

Burbujitas debidas al CO2 y sabor al propiónico

Y esto no es todo, la caseína también sirve para más cosas. Y aquí viene el arte, y no el arte de hacer quesos. Una vez separada del suero de la leche se puede mezclar con
pigmentos y sirve como pintura, algo que es conocido y utilizado desde hace milenios, cuando no habían tiendas de arte y cada pintor debía de elaborarse sus propios colores. La pintura con caseína se ha utilizado desde el antiguo egipto, y sigue utilizándose en la actualidad, dando un acabado de óleo antiguo.

 Ya por último una curiosidad. Siempre relacionamos a la bioquímica con temas médicos o de salud, cuando desde antiguo el hombre ha utilizado la bioquímica con fines alimentarios (elaboración de vinos, quesos, pan etc..). De la misma manera, muchos de los primeros avances en bioquímica se llevaron a cabo estudiando como fabricábamos alimentos y no que nos pasaba cuando enfermábamos. De hecho hasta hace poco un forma de evaluar la actividad proteasa de un determinado extracto biológico era el llamado test de Berridge, que consistía en incubar el extracto con leche y ver lo que tardaba en cuajar, de forma que si la actividad era alta el tiempo sería corto y viceversa. Si es que ya lo decía mi abuela, comer es lo primero.

Le Luxe II, de Matisse, pintado con caseína.

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