El objetivo del presente proyecto se enfoca en elaborar un cuajo natural a base de papaína liofilizada proveniente de diferentes especies nativas del género Vasconcellea. Para el cumplimiento de la propuesta, se desarrollarán diferentes protocolos. Tales protocolos iniciarán desde la colección de frutos verdes de especies del género Vasconcellea hasta la elaboración de un polvo blanquecino a base de papaína liofilizada (cuajo natural). El cuajo natural obtenido se aplicará a la leche en diferentes momentos, evaluando el pH de la leche, extracto seco total, materia grasa, proteína, ácidos grasos totales, análisis microbiológicos, temperatura, dosis del cuajo natural y tiempo de coagulación de la leche. Para determinar si el queso producido es de buena calidad, se realizará un análisis químico evaluando el porcentaje de humedad, porcentaje de cenizas, porcentaje de proteína, acidez titulable, viscosidad, sinéresis, extracto seco total, proteína, materia grasa, NaCl, fracciones nitrogenadas solubles, ácidos grasos totales, ácidos grasos libres y análisis microbiológico. Dicha etapa se desarrollará bajo un diseño factorial completamente al azar (2×2), donde el factor A estará definido por el cuajo natural y el factor B por la dosis de papaína liofilizada de diferentes especies nativas del género Vasconcellea. Para la caracterización organoléptica, se utilizarán las variables de sabor, color, aroma y consistencia mediante pruebas orientadas al consumidor, con 40 panelistas semientrenados. Las pruebas se llevarán a cabo en el Laboratorio de Tecnología Agroindustrial de la UNTRM, cuyas calificaciones se plasmarán en una hoja de encuesta que incluye una escala de 7 categorías con su respectiva equivalencia en puntajes numéricos. Los resultados experimentales serán sometidos a un análisis de varianza y comparación de medias y una rating test para las características organolépticas. Finalmente, para validar la tecnología usada, se modificará e implementará el mejor protocolo en la producción de cuajos naturales.

Los cuajos convencionales, como el cuajo Hansen, en sus diferentes presentaciones, tienden a acidificar el queso. La reacción ácida es favorable a la coagulación y se une a la acción del cuajo. La reacción alcalina inhibe la acción coagulante del fermento, pero mientras mayor sea la cantidad de cuajo agregado, con mayor rapidez coagula la leche, un factor que acidifica la leche y el queso. De lo contrario, el cuajo en pocas dosis acidifica poco, pero la coagulación es más lenta, lo cual afecta a la calidad. De no resolverse este problema, los productores de leche dejarían de producir queso y optarían por vender su producto en bruto (leche fresca) a bajo costo, afectando su economía y sustento familiar. Asimismo, los coagulantes microbianos, proteinasas de Mucor pusillus, Mucor miehei y Endothia parasitica presentan, con relativa frecuencia, problemas por su inespecificidad en la hidrólisis de las caseínas con liberación de péptidos de sabor amargo. Por lo tanto, el queso fresco resulta ser de baja calidad para su comercialización como producto fresco de la región y del país. De no solucionarse el problema, bajaría la producción de queso, motivo por el cual Amazonas sería menos competitivo en productos agroindustriales, pese a tener todos los recursos necesarios y suficientes para ser el primer exportador de leche y queso de alta calidad.

La Dirección Regional Agraria de Amazonas, en sus últimos reportes del 2018, señala que los productores de leche y queso utilizan cloruro de calcio, cuajo Hansen y preservantes. Sin embargo, el costo de insumos para 300 l de leche tiene un costo de producción de 0.50 soles en cloruro de calcio, 5.25 soles en cuajo Hansen y 2.1 soles en sal, sin incluir preservantes. Es decir, sus costos de producción aumentarían si aumenta el volumen de leche producida. Si se considera el costo de producción de queso desde la extracción de la leche, la inversión inicial es alta, lo que afecta la economía familiar de los pequeños productores. De no resolverse este dilema, se minimizaría la producción de queso fresco, los productores ganaderos optarían por criar solo ganado de engorde, esto es, cambiarían su ganado de leche por una raza que es netamente para carne.

El cuajo líquido es, en realidad, una solución salina donde se conserva mejor el fermento (quimosina), conocido coloquialmente como cuajo. La sal empleada es el cloruro de sodio o sal común. Dicha sal obra como preservativo y facilita su acción coagulante. Además, lleva un preservativo que impide la descomposición de la materia orgánica, que obligadamente contiene esta solución. Ello es muy difícil de conseguir, ya que se tienen que sacrificar animales o terneros para obtener el abomaso como insumo de cuajo natural, lo que es complicado de adquirir en una cantidad suficiente para coagular grandes volúmenes de leche producidas. En las explotaciones rurales, es corriente que la producción del cuajo casero se elabore con lo que se han de fabricar los quesos, lo cual falla por su poca uniformidad en su fuerza coaguladora (existen algunos que apenas coagulan 3 litros por cm) y por su desuniformidad en la coagulación. En la región Amazonas, es casi imposible conseguir cuajos puros o naturales, debido a los residuos de materia orgánica, difícilmente eliminables en su totalidad; y, al no nevar un preservativo (ácido bórico), esta se descompondría y el queso resultaría de una calidad muy inferior. Los cuajos naturales hechos por los propios productores originan una fermentación anormal, presentándose la cuajada con ojos y una producción de gases. Cabe señalar que un cuajo debe coagular la leche sin que esta experimente modificaciones anormales, como las mencionadas. Asimismo, como los cuajo son poco eficientes y muy difíciles de adquirir, los productores lecheros no tendrían más alternativa que utilizar los convencionales, produciendo así queso de baja calidad y a bajos precios.

Amazonas cuenta con 68 fincas lecheras, donde el 100% son de tipo de crianza extensiva con una tendencia del 6.3% de intensiva en Pomacochas. La mayoría utiliza pastos naturales no cultivados. El 100% alimenta al ganado con pasto verde. Gran parte de las fincas son microempresas artesanales y tienen un número medio de ganado de 31,51 y 31,19 cabezas, de las cuales 10, 12 y 8 cabezas son de ganado lechero por cuenca, respectivamente (Aguirre, 2008). Sin embargo, la variación de la producción lechera es litros/año por predio, y es alta. Dicho factor permite distinguir entre agricultores grandes (aquellos que producen más de 50,000 litros de leche/año), medianos (entre 20,000 y 50,0000 litros de leche/año) y pequeños (menos de 20,000 litros de leche/año) (Torres, Gamarra & Huayama 2009). Hasta el 2018, la producción de leche fresca registró 7 mil 985 toneladas y aumentó en 0,1%, comparado con el 2017. Para estas cantidades de producción de leche, se necesita mayor volumen de insumos o cuajos para coagular leche, lo que indica un mayor costo de producción, minimizando así sus ingresos y afectando su economía y sustento familiar. Cabe señalar que el precio promedio de queso fresco es de S/ 10 el kilo, y que, gracias a la utilización de cuajos naturales, podrán elaborar diferentes variedades de quesos madurados a un precio de S/ 20 el kilo, con lo cual se espera que los productores queseros incrementen su ganancia en un 100%, equivalente a 18,900 soles al mes/planta. En este contexto, se justifica el uso de alternativas sustentables como la elaboración de cuajos naturales al alcance de todo productor, para que no solo su producto vendible sea leche fresca, sino también queso de calidad.

Como se sabe, el Perú es depositario de una biodiversidad sorprendente de flora y fauna. Varios de estos recursos son conocidos, pero poco estudiados ni mucho menos divulgados adecuadamente. Tal es el caso de las especies del género Vasconcellea, que se encuentran en las vertientes occidentales secas de los Andes y se distribuyen por el Perú (desde Piura hasta Tacna) y el sur del Ecuador (Loja), entre los 0 y 3,000 m de altitud (León, 2013). Existen 11 especies nativas del género Vasconcellea, de las cuales 4 son endémicas (Leiva, Zapata, Gayoso, & Chang, 2013), generalmente aromáticas, con un hábito de su consumo poco difundido. Por su parte, Collazos (2018) ha identificado 6 especies, 7 subespecies del género Vasconcellea weberbaueri y 6 híbridos en toda la región que crecen entre los 1,500 a 3,500 msnm, de los cuales las especies Vasconcellea weberbaueri, Vasconcellea cundinamarcensis y 2 híbridos nativos de Vasconcellea spp son las que presentan mayor contenido de látex crudo para la obtención de papaína liofilizada y con mayores áreas de extensión (10 hectáreas). Dichas especies pueden ser utilizadas para el desarrollo del proyecto. El uso de sus frutos despertaría un mayor interés en los productores por conservarlos y cultivarlos a mayor escala para fines de producción de papaína liofilizada, además de sus posteriores usos en la elaboración de queso artesanal. Asimismo, estudios recientes han utilizado el látex crudo como coagulante natural en remplazo del coagulante microbiano para la elaboración de queso, obteniendo un mejor resultado de coagulación y caracterización física, química y organoléptica del queso en un nivel de 5% (Yanza, 2010).

Modalidad de proyecto: Proyecto de investigación semilla

Son propuestas donde el grupo de investigación desea iniciar o fortalecer el estudio. Está dirigido a regiones (a excepción de Lima Metropolitana y el Callao), y se busca fomentar la investigación y participación de nuevos investigadores.

•       Un investigador principal

•       Un tesista de pregrado o posgrado

•       Un coordinador administrativo

Tipo de proyecto: Investigación aplicada

Subsector: Agroindustria y elaboración de alimentos

Sector: Estratégico

Lugar de ejecución del proyecto: Amazonas

Fecha de inicio: 03/12/2018

Fecha de cierre: 03/12/2020

Plazo de ejecución (meses): 24

Objetivo principal

Elaborar cuajos naturales a base de papaína liofilizada, proveniente de diferentes especies nativas del género Vasconcellea, para la elaboración de queso. Exactamente, se planifica realizar un coagulante natural en leche bovina (tradicionalmente, conocido como cuajo) a partir de una enzima purificada y extraída de látex de diferentes especies nativas del género Vasconcellea, que sea altamente efectiva para la elaboración de un queso con todos los estándares de calidad, además de encontrarse al alcance de cualquier productor rural. Actualmente, los cuajos o coagulantes convencionales tienden a acidificar el producto, perdiendo características de sabor, aroma y durabilidad, debido a que contienen conservantes. Por otro lado, el uso de los recursos naturales de manera sostenible y responsable puede llevar a tomar un mayor interés en la conservación y extensión de dichos frutales nativos, los cuales tienen múltiples usos y se adaptan a las condiciones de la región.

Objetivo específico 1

Desarrollar un protocolo para la elaboración de cuajos naturales a base de papaína liofilizada.

Objetivo específico 2

Desarrollar protocolos de aplicación de cuajos naturales a base de papaína liofilizada.

Objetivo específico 3

Caracterizar el aspecto físico, químico y organoléptico del queso.

Objetivo específico 4

Validar la tecnología de la aplicación de cuajos naturales a base de papaína liofilizada.

Institución responsable del proyecto

Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas

RUC: 20479393568

Tipo de entidad: Universidades que se encuentren licenciadas o en proceso de licenciamiento por la SUNEDU

Régimen: Público

Tipo de organización: Sin fines de lucro

Departamento: Amazonas

Provincia: Chachapoyas

Distrito: Chachapoyas

Dependencias: Instituto de Investigación Para el Desarrollo Sustentable de Ceja de Selva (INDES-CES)

Investigador principal

Nombres: Roicer

Apellido paterno: Collazos

Apellido materno: Silva

Grado académico: Licenciado

Nombre del grado académico: Licenciado en Ingeniería Agroindustrial

Entidad: Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas

Dependencia: Instituto de Investigación Para el Desarrollo Sustentable de Ceja de Selva (INDES-CES)

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Licenciatura

Entidad: Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas

Coordinador administrativo

Nombres: Gabi Miluska

Apellidos: Meléndez Faustino

Entidad: Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas

Rubros financiables

• Recursos humanos (hasta 50% del monto financiado)

1. Incentivo monetario para el investigador principal y coinvestigadores: no debe sobrepasar el máximo de S/ 2,000 mensuales por investigador.
2. Pago a los tesistas: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,500 mensuales por tesista.
3. Pago al personal técnico o asistente de investigación: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,000 mensuales por técnico.
4. Honorarios o incentivos para un gestor tecnológico: no debe de sobrepasar el máximo de S/. 1,500 mensuales.

• Equipos y bienes duraderos (hasta 20% del monto financiado)

Corresponde a la adquisición de equipos menores para el proyecto de investigación.

• Materiales e insumos

1. Materiales, insumos, reactivos, accesorios, componentes electrónicos o mecánicos, bienes no inventariables.
2. Material bibliográfico, tales como manuales, bases de datos, libros especializados, otros, y/o suscripciones a redes de información (en físico o electrónico).
3. Software especializado para el desarrollo de los proyectos de investigación.

• Viajes

Corresponde a los gastos de viajes relacionados a actividades propias del proyecto de investigación.

Los gastos que aplican para este rubro son los siguientes:

1. Pasajes: terrestres, aéreos, nacionales e internacionales, en clase económica.
2. Viáticos: comprenden los gastos por concepto de alimentación, hospedaje y movilidad (hacia y desde el lugar de embarque), así como el desplazamiento en el lugar donde se realizan las actividades. El concepto de viáticos es aplicable para estancias cuya duración sea menor a los quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en el Anexo 2.
3. Manutención: comprenden los gastos de alojamiento, alimentación y movilidad local durante su permanencia en el lugar sede del objeto del beneficio otorgado, o desplazamientos relacionados con el mismo. El concepto de manutención es aplicable siempre que se trate de una estancia cuya duración sea mayor o igual a quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en la convocatoria.
4. Seguro de viaje: el seguro es de carácter obligatorio y su valor debe estar de acuerdo al precio de mercado. La cobertura típicamente incluye gastos médicos de emergencia, muerte accidental, invalidez e imprevistos logísticos durante el viaje (retraso de vuelos, demora o pérdida de equipaje, robos, etc.). El precio del seguro puede variar en función a la edad, duración del viaje y el destino. Se puede financiar hasta un máximo de S/ 2,000.

• Servicios de no consultoría.

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades de índole técnica especializada, consideradas como críticas para lograr el buen resultado del proyecto de investigación: servicios de laboratorio, colección de datos, procesamiento de muestras, análisis y diseño.

• Otros servicios

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades complementarias del proyecto de investigación, tales como:

1. Actividades de difusión:

1. Gastos de organización de taller de cierre del proyecto.
2. Costo de publicación de artículos en revistas indizadas.

• Costo de inscripción para participar en eventos o para discutir los resultados con personal interesado o calificado.

1. Actividades complementarias de la investigación:

1. Gastos de importación y desaduanaje de materiales, insumos o equipos relacionados al proyecto de investigación que se adquieran en el extranjero.
2. Gastos relacionados a la obtención del título o grado.

• Gastos relacionados a la solicitud de patentes.

1. Gastos de mantenimiento correctivo para los equipos adquiridos u otro equipo de laboratorio que deba usarse en el proyecto.

• Gastos de gestión (hasta 10% del monto financiado)

Corresponde al incentivo monetario para el coordinador administrativo, útiles de oficina y servicios de imprenta.