Documento 188222

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CONSIDERACIONES GENERALES
El desarrollo de la industria quesera en particular MILKAUT y otras empresas de la rica cuenca
lechera santafecina provoca que grandes cantidades de suero de queso necesiten de costosos
tratamiento de efluentes y en algunos casos la descarga directa al medio ambiente con importantes
daños al mismo.
Ante esta realidad MILKAUT decide hacer una importante inversión plasmándose así la primera
planta elaboradora de proteínas de suero y lactosa de América Latina.
Hoy esta planta a plena producción abastece de concentrado proteico de suero (WPC, iniciales de
whey protein concentrate ) y lactosa a la industria nacional y de otros países.
El integrante proteico de la leche esta compuesto de caseina, proteínas del suero y proteínas
asociadas a los lípidos. La caseína está presente en una proporción del 2,5% al 3,2 % en la leche fresca
y constituye un 80% sobre el total de las proteínas .Pertenece a la familia de las fosfoproteinas. Su
utilización en alimentos es de gran importancia, al igual que sus derivados, caseinatos sódicos, cálcico y
potásico debido a sus propiedades emulsionantes y estabilizantes.
.
El suero lácteo se obtiene de la leche fresca después de la separación de la caseina para la
elaboracion de quesos . El volumen producido en aumento en los últimos años lo constituye en una
fuente de contaminación debido a su alto DBO, (35,000 -40,000 ppm ), por su concentración en lactosa y
preoteinas .
Composición del Lactosuero
Industrialmente se producen dos tipos de suero : suero dulce y suero ácido , que son resultados de la
siguientes elaboraciones :
Suero dulce :de queso y caseina al cuajo, dulces y ácidos
Suero ácido : láctico , de queso fresco cultivado, cottage . Hidroclorico y sulfúrico de caseina.
La siguiente tabla muestra la composición típica de diferentes clases de suero
SUERO DULCE
COMPOSICIÓN
Proteína verdadera
N.N.P.*
Proteína Total
Lactosa
Ácido Láctico
Minerales
Grasa
Sólidos Totales
ph
%
%
%
%
%
%
%
%
%
CHEDDAR
GOUDA
0.60
0.20
0.80
4.49
0.15
0.50
0.06
6.00
6.0-6.3
0.51
0.17
0.68
4.18
0.14
0.45
0.05
5.50
6.0-6.3
SUERO ÁCIDO
LÁCTICO
0.60
0.20
0.80
3.63
0.85
0.67
0.05
6.00
4.50
HIDROCLO.SULF.
0.60
0.20
0.80
4.50
0.15
0.80
0.05
6.30
4.50
* Nitrógeno No Proteico
En el cuadro anterior podemos ver que la composición del suero depende de la leche, de la variedad de
queso y caseina y de las condiciones de la elaboración de los mismos
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PROTEINAS DEL LACTOSUERO
Las proteínas son el componente mas valioso del suero de la leche. Las mismas permanecen
solubles cuando la caseina es precipitada como caseinato calcico por la adición de cuajo o ácido.
Las proteínas de la leche son componentes claves de numerosos alimentos por sus propiedades
funcionales y nutricionales,
El procesamiento del lactosuero en la elaboración de la lactosa nos permite el enriquecimiento en
proteínas de dicho lactosuero resultando un producto muy superior desde todo punto de vista.
El sistema de ultra filtrado nos permite obtener concentrados proteicos ( WPC ) que van desde 25%
a 80% (referidos a la concentración de proteínas en base seca ),permitiendo posibilidades de uso en una
amplia gama de productos .
El proceso de ultrafiltrado protege sumamente la calidad de las proteínas ,preservando su estado
natural con una mínima desnaturalización
Esquema simplificado
SUERO
ULTRAFILTRACIÓN
PERMEADO
LACTOSA
RETENTADO
EVAPORACION
.
SECADO SPRAY
ENVASADO
La ultrafiltración consiste en una separación a escala molecular por medio de membranas de
permeabilidad selectiva, bajo la acción de un gradiente de presion. El solvente y los solutos de bajo peso
molecular atraviesan la membrana en función directa a la presión aplicada , siendo retenidas las
moléculas de mayor peso molecular a un cierto valor característico de membrana llamado “peso
molecular de corte “.
La siguiente tabla nos muestra los diferentes WPC reconocidos por la federación Internacional de la
Industria Lechera.
PRODUCTO
COMPOSICION
PROTEINA %
NITROG. NO PROT %
PROTEINA TOTAL %
LACTOSA %
MINERALES %
GRASA %
OTROS COMPON. %
SOLIDOS TOTALES %
PROTEINA / SOLIDO %
SUERO
EN
POLVO
9.7
3.3
13.0
72.9
8.1
1.0
95.0
13.7
SUERO EN
POLVO
DESM. 90%
10.6
3.5
14.1
79.0
0.8
1.1
95.0
14.8
WPC
WPC
WPC
35 %
29.9
3.4
33.3
51.0
6.3
3.1
1.3
95.0
35.0
60% 80%
54.0 71.2
3.0
4.8
57.0 76.0
25.8
5.3
4.4
3.1
5.5
7.6
2.3
3.0
95.0 95.0
60.0 80.0
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CARACTERISTICA DEL CONTENIDO PROTEICO DEL WPC
Las proteínas séricas se han convertido en este ultimo tiempo en un ingrediente de gran importancia
cuando el productor de alimentos requería para sus productos características distintas a lo tradicional
(apariencia , sabor ,textura , etc.).
Pero es digno de ser destacado que además de esas propiedades funcionales el valor nutricional es
de gran significación ya que se Valor Biológico (V.B.) como su Utilización Proteica Neta (U.P.N.) son
superiores a las otras debido a la composición de sus aminoácidos esenciales.
AMINOACIDOS
LISINA
METIONINA
CISTINA *
TREONINA
LEUCINA
ISOLEUCINA
FENILALANINA
TRIPTOFANO
VALINA
PROTÉINA CASEINA
DE
SUERO
11.3
2.4
2.8
8.4
11.8
7.6
3.6
2.4
7.2
8.3
2.8
0.4
4.8
9.7
5.5
5.3
1.6
6.7
PROTEINA
DE
SOJA
6.2
1.3
1.3
3.9
7.8
4.5
4.9
1.3
4.8
LECHE
HUMANA
5.4
1.3
1.8
3.6
7.5
4.1
2.7
4.7
WHO/FAO
PROTEINAS.
DE
REFERENCIA
4.2
4.2
2.8
4.8
4.6
5.6**
1.4
4.2
*Esencial solo para la primera infancia
**Fenilalanina + Tirosina
Contenido de aminoácidos esenciales en gr./100 gr. de proteínas
PROTEINA
PESO P. MOLECULAR
%
LACTOGLOBULINA
54
18.300
LACTOALBUMINA
21
14.000
SIEROALBUMINA
5
69.000
INMUNOGLOBULINA
10
160.000-1.000.000
PROTEOSA-PECTONA
10
4.000-20.000
Ph
Isoele.
5.2
5.1
4.9
5.8-7.3
Tabla de principales grupos de proteínas en WPC
Para determinar si los aminoácidos están realmente disponibles para el organismo se
realizan test de alimentación . los resultados de esos test para una proteína puede ser
expresado como razón de eficiencia proteica (REP) o como utilización proteica neta (UPN).
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REP = ganancia de peso en gramos/gramos de proteína absorbida .
UPN= digestabilidad verdadera (DV)multiplicada por el valor biológico (VB) de la proteína.
DV = proteína digeriste 100 / proteína total
VB = proteína eficientemente utilizada 100 / proteína absorbida en alimentos
UPN = DV VB / 100
PROTEINAS
PROTEINA DE SUERO
CASEÍNA
PROTEINA DE LECHE
PROTEÍNA DE HUEV0
PROTEINA DE CARNE
PROTEINA DE SOJA
PROTEÍNA DE TRIGO
REP
UPN
3.2 - 3.5
2.5
3.1
3.9
1.9
0.8
95
75
86
93
76
70
61
Tabla de valores nutricionales de distintas proteínas
Sobre las bases de las tablas representadas concluimos que efectivamente el WPC tiene
un gran valor biológico. Para cubrir los requerimientos diarios de aminoácidos
esenciales un ser humano de 70 Kg. Debería consumir 17,4 gr. de proteína de huevo, o
28,4 gr. de proteínas de leche vacuna , pero solo 14,5 gr. de proteínas de suero.
Análisis químico del WPC MILKAUT
HUMEDAD :
3,7 %
CENIZAS :
6,3 %
FOSFORO :
0,5 %
CLORUROS :
1,6 %
SODIO :
0,7 %
POTASIO :
1,4 %
CALCIO :
0,1 %
MAGNESIO :
0,1 %
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CADMIO :
NO DETECTADO
PLOMO :
NO DETECTADO
PROPIEDADES FUNCIONALES
Es evidente que las propiedades nutricionales del WPC lo hacen un ingrediente deseable en
nuestras formulaciones, si además sumamos a ellas sus propiedades funcionales veremos que
nos encontramos ante un insuperable y económico producto comparando sus ventajas y
beneficios con otros .
Las propiedades funcionales del WPC pueden enumerarse en el siguiente orden :
1. SABOR : El WPC tiene sabor neutro lo que permite su uso en una gran variedad de
alimentos .La lactosa presente tiene la propiedad de realzar el sabor ( lo absorbe y retiene )
lo que le da propiedades rénicas durante el proceso y almacenamiento.
2. SOLUBILIDAD Y VISCOSIDAD : La solubilidad es alta en todo el rango de ph a diferencia
de otras proteínas. Muchos sistemas de alimentos tienen valores de ph entre 3 y 7 ,es de
esperar que la solubilidad del WPC en prácticamente todos los líquidos o alimentos
húmedos sea excelente . El calor tiene una gran influencia en la solubilidad del WPC . Si
una solución de WPC es calentada a temperaturas próxima a la desnaturalización su
solubilidad decrece considerablemente (ej. la solubilidad decrece desde un 95% a 50 °C
hasta un 20% a 90 °C ) .La temperatura de desnaturalización y precipitación comienza
alrededor de los 70 °C y hacia arriba. Por eso se recomienda a temperaturas altas que los
tratamientos térmicos sean breves como por ejemplo la pasteurización alta .Comparada
con muchas otras proteínas , la viscosidad del WPC en solución acuosa es baja , incluso
para soluciones de WPC con concentraciones por encima de 40-45%.
3. RETENCION DE AGUA : La aptitud de las proteínas de retener el agua puede ser
aumentada por reticulación. Las proteínas de la leche son fácilmente reticulables por
tratamiento térmicos debido a su desnaturalización .Las proteínas desuero no tienen una
buena retención de agua en su estado natural lo cual significa que pueden ser usada en
cantidades significativas sin alterar la consistencia del producto al cual se incorporan .Tiene
buena capacidad para retener el agua absorbida.
4. FORMACION DE GEL : Cuando una solución de WPC es calentada forma un gel que
retiene una considerable cantidad de agua. La fuerza del gel dependerá de la temperatura
de recalentamiento . La fuerza del gel dependerá de la concentración de proteína ,ph ,
concentración de sales , se obtienen geles más estables en conexión con concentración de
proteínas más fuertes .
5. PROPIEDADES SUPERFICIALES , EMULSIBILIDAD, CAPACIDAD DE BATIDO Y
ESPUMOSA :características muy importante para la aplicación en alimentos que contengan
una fase acosa como una fase grasa. Un efecto de calor cada vez mayor resulta en una
emulsibilidad peor ,es decir cuanto mayor es la solubilidad de la proteína mayor será la
emulsibilidad, similar a la temperatura podemos considerar el ph. Si cambiamos el ph. Para
aumentar la solubilidad también estamos aumentando la emulsibilidad.
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La formación de espuma es una cuestión de equilibrismo para la proteína ya que en
la superficie interfacial entre liquido y aire la estructura se cambia y la cadena de proteína se
desarrolla un poco. Si se desarrolla totalmente , lo que es la desnaturalización, el resultado
es friabilidad de membrana y desplome de la espuma.
Las proteínas de suero no
desnaturalizada tienen buenas propiedades de batir, pero
en comparación de la clara de huevo requieren un periodo de tiempo más largo . Si se
desnaturalizan las proteínas de suero ligeramente , por ejemplo , por un tratamiento térmico
de 60 a 65 °C se puede obtener un mejoramiento de la estabilidad espumosa y la
capacidad de batir, además disminuye el tiempo de batido. La capacidad de batido y
estabilidad espumosa es máxima en un tratamiento térmico entre 55 y 65 °C ,a mayor
temperatura estas capacidades decrecen. .