I JORNADAS DE ACTUALIZACIÓN ANALÍTICA INTRODUCCIÓN SUERO ----> SUBPRODUCTO --PRODUCCIÓN DE QUESO. TANTO MÉTODOS TRADICIONALES COMO MODERNOS --- GRAN CANTIDAD SUERO DE QUESO (APROXIMADAMENTE EL 83% DE TODO EL VOLUMEN DE LECHE QUE SE UTILICE). DOS TIPOS: -SUERO DULCE: PH DE APROXIMADAMENTE 6,02 A 6,58 -SUERO ÁCIDO: PH DE 3,57 A 4,34. INTRODUCCIÓN DURANTE AÑOS -- DESECHO --VERTIDO -- GRAVES DAÑOS MEDIO AMBIENTE --USO COMO ALIMENTO PORCINOS ÚLTIMAS DÉCADAS ---- VALOR NUTRICIONAL-- APROVECHAMIENTO --- GESTION AMBIENTAL- INTRODUCCIÓN Paradoja : lactosuero constituido por componentes de enorme interés nutritivo,- sin embargo -- grandes volúmenes de suero son vertidos diariamente al medio ambiente. problema -------> alto contenido en agua (93- 95%) ----- > encarece transporte y/o del proceso de concentración, secado o fraccionamiento. ¿QUÉ ES EL SUERO DE QUESERIA? Es el líquido resultante de la coagulación de la leche en la producción de queso, luego de la separación de la cuajada o fase micelar. Sus características corresponden a un líquido fluido de color amarillento, de sabor fresco, débilmente dulce, de carácter ácido, con un contenido de nutrientes o extracto seco del 5,5% al 7% provenientes de la leche También llamado: LACTOSUERO Líquido opaco, de color verdoso amarillento, turbio remanente de la separación de la cuajada cuando se convierte leche en queso. (Yee, 2007). Es el 80-90% del volumen de la leche y contiene más del 50% de los nutrientes de la leche El tipo de suero varía de acuerdo al tipo de coagulación del queso. Puede ser dulce si es obtenido de la producción de queso por coagulación enzimática , o ácido si es obtenido por coagulación ácida. LACTOSUERO DULCE Procedente de fabricaciones de coagulación enzimática por uso de enzima coagulante. La precipitación de las proteínas se produce por hidrólisis específica de la caseína. Por lo tanto el pH es próximo al de la leche inicial y no hay variación de la composición mineral. El suero dulce es el más empleado por la industria y tiene una composición química más estable, lo que permite estimar los valores medios de composición LACTOSUERO ÁCIDO Obtenido de una coagulación ácida o láctica de la caseína, presentando un pH próximo a 4,5. Se produce al alcanzar el punto isoeléctrico de la caseína con anulación de las cargas eléctricas que las mantienen separadas por las fuerzas de repulsión que generan, impidiendo la floculación. Conlleva una total desmineralización de la micela y la destrucción de la estructura micelar (gel muy frágil). Es un suero muy mineralizado pues contiene más del 80% de los minerales de la leche de partida. En éste, el ácido láctico secuestra el calcio del complejo de paracaseinato cálcico, produciendo lactato cálcico. OTRAS PROPIEDADES PROTEÍNAS DEL SUERO - β-lactoglobulina. Es la mayor proteína del suero, insoluble en agua, soluble en solución salina diluida y precipita en presencia de sulfato de magnesio o de amonio en medio saturado. Se clasifica dentro de las albúminas debido a su gran solubilidad, relativo bajo peso molecular, movilidad electroforética y su naturaleza holoproteica. El peso molecular de un monómero alcanza los 18.360 Da. Esta proteína se encuentra formada por una sola cadena peptídica de 162 restos de aminoácidos. La cadena se repliega sobre si misma por acción de dos puentes S-S, asegurando la estructura terciaria y quedando un grupo sulfhidrilo libre. - α-lactalbúmina. También clasificada dentro de las albúminas, esta proteína parece estar presente en la leche de todos los mamíferos, lo que la hace característica del suero lácteo. Es una proteína cuyo peso molecular alcanza los 14.200 Da aproximadamente. -Inmunoglobulinas. En la leche son las mayores moléculas encontradas y tienen la propiedad de transmitir inmunidad. Su peso molecular es de aproximadamente 180.000 Da y son las más sensibles a la desnaturalización por temperatura. - Seroalbúmina. Es similar a la seroalbúmina sanguínea. Presenta el mismo peso molecular de 69.000 Da y la misma composición en aminoácidos. Está conformada por una única cadena peptídica con varios repliegues que se estabilizan por puentes disulfuro (Walstra, 2001). Suero --- de ser un desecho--- problemas ambientales ----- valioso producto ---- tras procesamiento-- muchas aplicaciones La utilización del suero de leche y sus componentes va de la mano con el desarrollo del sector en el país SUERO DE LECHE: APLICACIONES •Bebidas nutritivas, jarabes condensados •Suplementos nutricionales •Ingredientes en productos para la alimentación humana. •Condimentos y productos de suero en forma de •bocadillos extruidos o en galletas debido a sus propiedades, como vehículo de sabor, agente de volumen, potenciador del sabor, modificación de textura y mayor valor nutritivo. •Cosmética •Biodesarrollos •Producción de Combustible (biodigestores) UTILIZACIÓN - NOVEDADES Evaluación de diferentes concentraciones de suero Se realizaron dos pasajes en MRS de la cepa realizando cultivos overnight en condiciones de microaerobiosis a 37 ºC sin agitación para el desarrollo del inóculo de las fermentaciones. Se ajustó la concentración del inóculo en 1,0x108 ufc/ml por espectrofotometría. Se inocularon diferentes matraces de 500 ml al 1,0 % conteniendo 400 ml de suero de queso en concentraciones de carbohidratos de 20g/L, 50 g/L y 70 g/L y MRS estéril. El suero de queso fue previamente tratado térmicamente a 100 ºC durante 30 minutos. Por tratarse de un medio no translúcido, su esterilidad se veri có por recuentos posteriores a su incubación a 37 ºC durante 24 horas. Se condujeron ensayos por duplicado. Se utilizaron como control matraces sin inocular. En los cultivos se evaluaron las unidades formadoras de colonias a diferentes tiempos por recuento en placa de MRS y en los medios en base a suero la producción de ácidos orgánicos por titulación con NaOH 0,1N. GRANDES COMPAÑÍAS QUE PROCESAN SUERO GRANDES COMPAÑÍAS QUE PROCESAN SUERO valioso producto ---- PROCESAMIENTO ----- muchas aplicaciones La caracterización físico-química de los sueros de queso constituye entonces un paso importante en la utilización de estos subproductos de la industria láctea en los distintos procesos industriales Y la MEJORA de esta calidad en general (físico-química, microbiológica, de residuos) para su uso. Para utilizar el suero se requiere que éste sea de una calidad adecuada para el procesamiento correspondiente PROCESAMIENTOS MICROFILTRACIÓN NANOFILTRACIÓN ULTRAFILTRACIÓN DESMINERALIZACIÓN, que consiste en reducir el contenido mineral del suero mediante el tratamiento de un intercambio iónico o bien por electrolisis. (OSMOSIS INVERSA Y ELECTRODIÁLISIS) CONCENTRACIÓN SECADO POR ASPERSIÓN, ENFRIAMIENTO NEUMÁTICO y otros. Definiciones: microfiltración (MF), ultrafiltración (UF), osmosis inversa (OI) y nanofiltración (NF). La definición más útil para estos procesos se ha basado en el tamaño de partículas que pueden retener durante un determinado proceso. De acuerdo a ello, cada proceso se define por el tamaño de poro o por el peso molecular de corte como se muestra en la tabla 1 (Rodríguez, 1997). CALIDAD ADECUADA PARA AFRONTAR LOS TRATAMIENTOS DE APROVECHAMIENTO CALIDAD ADECUADA DE SUERO Bajo contenido de finos Bajo contenido de grasa (límite tecnológico <0,06 %) Proteínas 0,60 u 0,80 % Sólidos totales aprox. 5% T < o = 8ºC pH entre 6,0 a 6,7, algunas mínimo 6,30 Acidez : máx 20º D otras :máx 30- 36ºD CALIDAD ADECUADA DE SUERO Bacterias termodúricas < 1000 ufc/ml Enterobacterias < 100 ufc/ml Bajo recuento de mo a 30ºc ( algunas empresas piden <30.000, otras <10.000 ufc/ml, algunas más permisivas < 300.000 ufc/ml ) Coliformes < 1000 ufc/ml Nitratos y nitritos: no detectables ( o solo nitritos no detectables) Sin antibióticos MEJORA DEL SUERO = MEJORA EN LA QUESERÍA MEJORA EN LA QUESERÍA = MEJORA DEL SUERO MEJORA DEL SUERO SE GANA MENOS GRASA EN EL SUERO = MÁS GRASA APROVECHABLE MENOS FINOS EN EL SUERO = MEJOR RENDIMIENTO BUENA CALIDAD MICROBIOLÓGICA DE SUERO = BUENA CALIDAD MICROBIOLÓGICA DE QUESO Algo a considerar: PROCESO DE CONCENTRACIÓN: SE MULTIPLICA EL PROBLEMA PROCESO DE CONCENTRACIÓN: SIRVE COMO ALERTA DE PROBLEMAS: - NITRITOS, ESPORULADOS, ANTIBIÓTICOS, ETC PRINCIPALES PROBLEMAS : -Temperatura - Altos recuentos microbiológicos - Falta de registros y rastreabilidad - Inconstancia - Falta de tecnología - Falta de asistencia y capacitación ACONDICIONAMIENTO DESMIGADO DESNATADO PASTEURIZACIÓN ENFRIADO ACONDICIONAMIENTO DEL SUERO TIEMPO DE ALMACENAMIENTO MÍNIMO entre procesos y antes de posteriores procesos ACONDICIONAMIENTO DEL SUERO La TEMPERATURA DE ALMACENAMIENTO del suero de leche debe ser tan baja como sea posible, pero preferiblemente 6 ° C - esto para asegurarse de menos cambios durante el almacenamiento y el transporte. Cuando está siendo el suero transportado - concentrado o no concentrado - es importante que la temperatura no supere los 8-10 ° C, de nuevo para evitar cualquier crecimiento microbiológico no deseado. ACONDICIONAMIENTO DEL SUERO El nivel de minerales combinado con el pH, y el Ca + + en el suero ácido es lo que se debe reducir el buen funcionamiento del evaporador. Si no se reduce el nivel de minerales, la acidez, Ca + + , sumado a la temperatura en el evaporador va a generar precipitación con fosfato de calcio y reducir el tiempo de funcionamiento del evaporador considerablemente. World Journal of Dairy & Food Sciences 4 (1): 70-72, 2009 .ISSN 1817-308X.© IDOSI Publications, 2009 Comparative Analysis of Indian Paneer and Cheese Whey for Electrolyte Whey Drink Nupur Goyal and D.N. Gandhi Corresponding Author: Dr. Nupur Goyal, Faculty, Department of Biotechnology, Karnal, India Evolución de la calidad físicoquímica y microbiológica del suero de quesería conservado a temperatura ambiente y con destino a alimentación de ganado vacuno Coordinación Equipo Ana Villar Bonet Beatriz San Miguel Fernández, Mª José Humada Macho, España T84 Cheese whey compositional analysis using infrared spectroscopy. F. A. Pinto1, L. A. Clementino1, D. L. S. Oliveira1, L. R. Abreu2, L. M. Fonseca*1,3, R. Rodrigues1,3, M. O. Leite1,3, and M. M. O. P. Cerqueira1,3, 1Federal University of Minas Gerais/Escola de Veterinária/ DTIPOA, Belo Horizonte, MG, Brazil, 2Universidade Federal de Lavras/DCA, Lavras, MG, Brazil, 3Laboratory for Milk Quality Analysis, Belo Horizonte, MG, Brazil. Departamento de Bromatología del Instituto de Investigaciones Agropecuarias “Jorge Dimitrov” (Bayamo, Granma, CUBA). Datos regionales (fuente INTI) ESPECIFICACIONES Datos regionales (fuente INTI) ESPECIFICACIONES COMPARACIÓN DE DATOS PARÁMETRO (%) DAIRY PROCSESING HANDBOOL EUROPA INDIA ESPAÑA BRAZIL CUBA ARGENTINA MATERIA GRASA 0,05 0,05 0,20 0,64 0,39 0,33 0,30 PROTEÍNAS 0,55 0,62 0,53 0,97 0,78 0,96 0,80 6,4 6,5 6,3 7,03 6,3 6,4 5,4 0,5 0,56 0,57 -- 0,48 -- -- 0,05 0,03 -- -- -- 0,08 -- SÓLIDOS TOTALES CENIZAS ÁCIDO LÁCTICO MEJORA DEL SUERO SE REQUIERE TECNOLOGIA, MANEJO Y CONTROL DE CALIDAD DETERMINACIONES O ANÁLISIS QUE SE REQUIEREN CONTENIDO DE FINOS CONTENIDO DE MATERIA GRASA MEDICION DE TEMPERATURA DETERMINACIÓN DE PH DETERMINACIÓN DE ACIDEZ DETECCIÓN DE ANTIBIÓTICOS Otras DETERMINACIONES O ANÁLISIS QUE SE REQUIEREN Recuento de mo a 30ºc Coliformes Bacterias termodúricas Enterobacterias Nitratos y nitritos: Proteínas Sólidos Totales Fosfatasa METODOLOGIAS ANALITICAS Metodologías de referencia para análisis de suero de quesería: METODOLOGIAS ANALITICAS CONTENIDO DE FINOS No hay norma FIL ni AOAC , hay una metodología NIZO y métodos usados por grandes procesadoras de suero METODOLOGIAS ANALITICAS CONTENIDO DE FINOS Método usado por procesadoras de suero Equipos Centrífuga de mesa con capacidad hasta 4000 o 5000 rpm Tubos especiales para determinación de finos con escala hasta 0,2 %, con división mínima 0,01 % Método: 1- Se agita la muestra tres veces lentamente para no producir espuma. 2- Se enrasa el tubo para determinación de finos, con escala hasta 0,2 %, hasta la línea que indica 100%. 3- Se coloca el tubo dentro de la centrífuga, asegurándose de colocar otro como contrapeso para balancear el peso en la centrífuga. 4- Cerrar la tapa de la centrífuga y poner en marcha la misma por 7 minutos según manual del equipo. 5- Retirar el tubo de la centrífuga y leer en la escala el % de finos. 6- Se informa como porcentaje de finos y con dos decimales, cuando el % es menor a 0,01 se informa <0,01. METODOLOGIAS ANALITICAS CONTENIDO DE FINOS Metodología NIZO Agitar muy bien la muestra de suero extraída. Medir en una probeta graduada, 250 ml de suero. Repartir los 250 ml en 6 tubos de ensayo de 20x200 mm. Tapar los tubos con tapón de goma y colocarlos en la centrífuga Gerber. Centrifugar a 1400 rpm durante 10 minutos. Con mucha precaución, eliminar el líquido sobrenadante de los 6 tubos. El sedimento de los tubos, pasarlos a otros 2 tubos de igual medida. Con el agregado de una mínima cantidad de agua caliente, remover los restos de sedimentos y repartirlo entre los 2 tubos. Tapar y colocar nuevamente los tubos en la centrífuga y centrifugar otros 10 minutos. Tomar un papel de filtro tarado, colocar sobre embudo de vidrio y filtrar los sedimentos de los 2 tubos, vertiendo primero el líquido sobrenadante, y luego el sedimento. Con 10 ml de agua caliente, remover todo el sedimento del fondo de los tubos.- Agregar 10 ml de agua caliente a cada tubo para remover el sedimento y verter sobre el filtro. Repetir una vez más esta operación. Llevar el filtro a estufa a 105 °C, durante 2 horas . Pesar. Llevar nuevamente a estufa por 30 minutos y pesar. Repetir hasta pesada constante.El peso obtenido multiplicado por 4, indica los mg de finos por litro de suero METODOLOGIAS ANALITICAS CONTENIDO DE MATERIA GRASA: Norma FIL (Referencia) Analizadores IR Butirometría??? METODOLOGIAS ANALITICAS CONTENIDO DE MATERIA GRASA: Norma FIL (Referencia) METODOLOGIAS ANALITICAS CONTENIDO DE MATERIA GRASA: Analizadores IR en canal suero (especial) calibrados a bajas concentraciones de grasa!!! Bentley METODOLOGIAS ANALITICAS CONTENIDO DE MATERIA GRASA: Butirometría ????? METODOLOGIAS ANALITICAS CONTENIDO DE MATERIA GRASA: CUIDADO!!! Debe dar cero!!!! Nada -- 0,10% ya es problema para membranas METODOLOGIAS ANALITICAS DETERMINACIÓN DE ACIDEZ Por titulación : DORNIC ó AOAC titular un volumen conocido de muestra, con una solución de NaOH de concentración determinada, con ayuda de fenolftaleína como indicador del punto final o neutralización METODOLOGIAS ANALITICAS DETERMINACIÓN DE ACIDEZ DORNIC Equipamiento y Material de vidrio: • Erlenmeyer de 125 c.c. • Pipeta volumétrica de 10 c.c • Bureta de 25 ml con divisiones de 0.05 ml o de 0.1 ml. Reactivos: Solución 0.11 N de Hidróxido de Sodio(OHNa)- 1 ml de esta solución, equivale a 0.01g de Ácido Láctico Solución indicadora de Fenolftaleína al 2 % en Alcohol Etílico METODOLOGIAS ANALITICAS Expresión de los resultados: Acidez en “Grados Dornic” (º D) Se utiliza para ello la siguiente ecuación: A = f x V x 10 Siendo: A: la Acidez Titulable de la leche, expresada en Grados Dornic f: el factor de la solución de NaOH empleada V: volumen de la solución de NaOH empleado en la titulación (en ml) 1 ml de NaOH gastado, equivale a 0.01g de Ácido Láctico--- 10 ml de suero METODOLOGIAS ANALITICAS DETERMINACIÓN DE PH : PEACHÍMETRO DETERMINACIÓN DE TEMPERATURA: SENSOR O TERMÓMETRO DE VIDRIO CALIBRADOS DETECCIÓN DE ANTIBIÓTICOS: KIT COMERCIALES METODOLOGIAS ANALITICAS RECUENTO TOTAL COLIFORMES OTRAS MICROBIOLÓGICAS Normas ISO horizontales para alimentos Métodos Petrifilm o similares METODOLOGIAS ANALITICAS SOLIDOS TOTALES : MÉTODO POR ESTUFA O POR ANALIZADOR IR evaporación del agua de una muestra de suero de de peso conocido y la pesada del residuo seco. La evaporación presenta un calentamiento preliminar en baño de vapor, seguido de desecación a 102ºC en estufa hasta peso constante; PROTEÍNAS: ANALIZADOR IR CALIDAD DE LECHE CALIDAD DE SUERO MUCHAS GRACIAS