Panorámica
general sobre la recuperación de las proteínas solubles del lactosuero
Overview about the recovery
of soluble whey proteins
Victoria García Casas
Fecha de recepción:
18 de febrero del 2015
Fecha
de aceptación: 04 de mayo del 2015
Panorámica
general sobre la recuperación de las proteínas solubles del lactosuero
Overview about the recovery
of soluble whey proteins
Victoria García
Casas
Como citar: García, V. (2015).
Panorámica general sobre la recuperación de las proteínas solubles del
lactosuero. Revista
Universidad de Guayaquil. 121(3), 27-34. DOI: https://doi.org/10.53591/rug.v121i3.380
Resumen
El lactosuero es un
subproducto de la industria quesera rico en nutrientes de alto valor biológico,
que está siendo utilizado por muchos países desarrollados y en vías de
desarrollo en diferentes procesos industriales. Las proteínas son sustancias
que están presentes en las células vegetales y animales formando las moléculas
de información, así lo citan diversos autores, quienes además indican que son
los macronutrientes que cumplen más funciones en los seres vivos, como
metabólica, estructural y reguladora, razón por la cual son consideradas como
compuestos orgánicos complejos. Por su parte, las proteínas séricas representan
el 20% del total de las proteínas de la leche, formadas por Holo proteínas y
glucoproteínas, conocidas también como proteínas solubles, de importancia por
cuanto juegan un rol protagónico para la industria alimentaria gracias a sus
propiedades funcionales que las hacen propicias para incorporarse como
ingrediente de diversos productos alimenticios. En conjunto estas
características han motivado grant des esfuerzos en investigación y desarrollo
de nuevas tecnologías en aras de potenciar la recuperación de este derivado
lácteo.
Palabras clave: Lacto suero, Proteínas del suero lácteo,
Tecnología de membranas, Termo coagulación, Recuperación de proteínas
Summary
The whey milk is a product
of the cheese industry, rich in nutrients of high biological value, it is being
used by many developed countries and in process of development in different
industrial processes. Proteins are substances that are presented in vegetable
and animal cells, they form molecules information, as several authors quote
that they are macronutrients that comply more functions in living creatures,
such as meta bolic, structural and regulatory, this is reason why they are
considered as complex organic compounds Meanwhile, the serum proteins represent
the 25% of total milk protein, they are formed by holoproteins and
glycoproteins, also known as soluble proteins, these proteins are so important
because of the lead role they play to the food industry due to their functional
properties that are considered as conducive to be ad ded as an ingredient in
miscellaneous food products. Together these characteristics have encouraged
great efforts in research and development of new technologies in order to
enhance recovery of this dairy product
Keywords: Whey, whey
proteins, technology, thermal coagulation, protein recovery.
Introducción
El
lacto suero es un subproducto lácteo resultante de la fabricación del queso,
comprende la fase hídrica de la leche conformada por sustancias disueltas, rico
especialmente en proteínas de alto valor biológico y lactosa; su riqueza en nutrientes
permite que sea propicio al ataque microbiano, por ello es necesario procesarlo
de manera rápida. El suero no es un sustituto de la leche, aunque sea parte de
ella y es rico en compuestos de gran beneficio para la salud y nutrición de los
consumidores. (Por veda, scielo, 2013). Las proteínas del suero lácteo son
proteínas de alto valor biológico, comparables con las proteínas de la carne e
incluso con las pro- teínas del huevo consideradas de alta calidad.(Cil,
2014).Para Alais, (1988) ciertas proteínas presen- tes en el lacto suero
tienen función biológica y actúan con acción enzimática o como anticuerpos;
estudios revelan además que las proteínas séricas se caracterizan por ser
una fuente importante de péptidos bioactivos que se encuentran codificados en
las proteínas de la leche, de gran importancia por la actividad
antimicrobiana, antihipertensiva, inmuno modulatoria, antitrombótica, entre
otras,( Torres, Vallejo, & González, 2005), los cuales son liberados durante
los procesos a los que esta es son metida.
En
conjunto estas propiedades son de gran interés para la industria de alimentos
por cuanto forman parte de diversos productos que se expenden en el mercado
como alimentos funcionales o nutracéu ticos. Cerca del 50% de los nutrientes
contenidos en la leche están presentes en el lacto suero entre los que se
encuentran una, vitaminas, minerales y grasa, entre ellos se destaca la lactosa
en un promedio de 4,5-5% peso/volumen y las proteínas solubles en 0,6-0,8 p/v.
(Parra, 2009; Alvarado, 2012). En la composición del lactosuero se
encuentran también presentes minerales, vita minas, pequeñas cantidades de
grasa y un 0,7% de cero proteínas. Puede obtenerse por coagulación ácida,
enzimática o bacteriana, (Alais, 1 988; Parra, 2009).
En el
Ecuador, la Norma Técnica Ecuatoriana INEN 2594:201 1 define al lacto suero
como “al producto lácteo líquido que se obtiene durante la elaboración del
queso, la caseína o de productos similar res, mediante la separación de la
cuajada, después de la coagulación de la leche pasteurizada y/o los productos
derivados de la leche pasteurizada. La coagulación se obtiene mediante la
acción, principalmente, de enzimas del tipo del cuajo" (INEN, 2011)
Clasificación del suero lácteo
El lacto suero se clasifica de acuerdo a
sus características fisicoquímicas en suero dulce y en suero ácido, (Callejas
et al., 2012), se consideran dulces aquellos sueros resultantes de la
producción de quesos de pasta blanda y a los duros o semiduros en los cuales se
ha empleado para la precipitación de la caseína la acción enzimática del cuajo;
en este caso el pH oscila en un rango de entre 5,9 y 6,6. Por otra parte la producción de sueros ácidos ocurre cuando se
provoca el precipitado de la caseína por la acción de ácidos minerales, en este
caso el pH se encuentra alrededor de 4,3 y 4,6. (Tetra pack, 2003).
El Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN) define los
diferentes tipos de suero lácteo de la siguiente manera:
Suero de leche dulce líquido.
“Se denomina así al producto lácteo que se obtiene en el proceso de elaboración
del queso, la caseína o productos similares, separando la cuajada, después de
la coagulación de la leche o de sus productos derivados. Esta coagulación se
alcanza a partir de la acción de enzimas del tipo del cuajo fundamental
mente" (INEN, 2012)
Suero de leche ácido. “Es denominado de esta forma el producto lácteo
líquido que se obtiene durante la elaboración del queso, la caseína o productos
similares, al separar la cuajada tras la coagulación de la leche o de sus
productos derivados. Esta coagulación se produce, fundamental mente por la proa
ceso de acidificación", (INEN, 2012). Se obtiene a partir de la
fabricación de quesos de pasta blanda, su pH es menor a 4,5 tienen un contenido
alto en calcio, fósforo y minerales. (Riofrío, 2014)
Composición del lactosuero
En cuanto a la composición de los tipos de suero, esta varía de
acuerdo al tipo de leche utilizada, al producto utilizado para precipitar la
caseína y al proceso tecnológico empleado para su fabricación El suero dulce
representa el 75% de la producción total de suero, su acidez oscila entre
15-25° Donnic, la fluctuación se da en función del proceso de elaboración
utilizado.
El suero ácido por su parte corresponde al 25% restante y se
obtiene a partir de la fabricación de quesos de coagulación ácida como el
cottage y el quarq y tiene mayor cantidad de ácido láctico, fósforo y calcio.
En cuanto a la lactosa tiene menor contenido a causa de la fermentación lác
taria pudiendo la acidez llegar hasta 120° Dornic, presenta la composición del
suero lácteo dulce (Alais, 1988; Pereira, 2005). En la Tabla No. 1 se y
ácido.
Tabla No. 1: Composición del suero lácteo dulce y ácido.
|
|
Suero Iácteo (dulce)
|
Suero lúcteo (acido)
|
|
(g/Kg}
|
(g/Kg}
|
|
Materia seca //\4S/
|
55 a 75
|
55 a 65
|
|
Lactosa
|
40 a 50
|
40 a50
|
|
Grasa
total
|
0 a 5
|
0 a 5
|
|
Proteína total
|
9 a J 4
|
7 a J 2
|
|
Cenizas
|
4 a 6
|
6 a 8
|
|
Calcio
|
0,4 a 0,6
|
1,2 a J,4
|
|
fósforo (fosfato g/L)
|
0,4 0,7(J,0
3,0)
|
0,5 0,8 (2,0
4,5)
|
|
Potasio
|
J,4 a J, 6
|
1,4 a J, 6
|
|
|
0 a 0,3
|
7 a 8
|
|
pH
|
>
6,0
|
<4,5
|
|
Gr6ÓOS ÓOFFIÍC
|
< menor 0º
|
mayor 50º
|
Fuente:
Hernández y Prieto, (201 2)
Importancia del suero
lácteo
Durante los últimos años se han venido realizando diversas
investigaciones sobre la utilización del suero lácteo residual de la industria
quesera, varios autores a través de sus estudios han puesto de manifiesto
todos los beneficios, así como las propiedades funcionales de este
subproducto. El lacto suero es de gran importancia desde el punto de vista
nutricional; el mismo es rico en aminoácidos esenciales que son de fácil
digestión y absorción, esta condición ha hecho posible múltiples aplicaciones
para la industria alimentaria y farmacéutica
En la Tabla No. 2 se describe de manera simple los aminoácidos
esenciales presentes en el lacto suero y se les compara con el contenido de
aminoácidos esenciales del huevo cuyas proteínas son consideradas de alto
valor biológico (VB) por su alta bio- disponibilidad.
Tabla No. 2: Aminoácidos esenciales presentes en el tacto suero
Aminoácidos
(g en 100g de proteína)
Lactosuero Huevo
Ireonina Cisteína Metionina Valina Leucina lsoleucina Fenilalanina Lisina
6,2
2,0
6,0
9,5
5,9
3,6
9,0
4,9
2,8
6,4
6,4
8,5
6,2
Iriptófano 1,6
Fuente:
(Parra, 2009)
A partir de los avances
tecnológicos en la industria láctea se han desarrollado mecanismos que permiten
recuperar gran parte de los nutrientes presentes en el lacto suero utilizando
de manera regular la desnaturalización por calor como método para
aprovechar las proteínas solubles del mismo. La implementación de nuevas
tecnologías como el secado por atomización, la tecnología de separación por membranas, las técnicas de precipitación y formación de complejos, entre otras han
coadyuvado en la obtención de concentrados de
proteína con porcentajes que oscilan entre el 40% y el 80%; estos procesos también han dado lugar a
la recuperación de
aislados de proteínas séricas con porcentajes superiores al 80%. (SIC, 2013)
En la presente investigación
la revalorización del suero lácteo trae consigo efectos positivos
en diferentes ámbitos, su uso como ingrediente en la preparación de
subproductos permite rescatar y reutilizar eficientemente su valor nutritivo,
el cual como se ha mencionado
anteriormente es alto en proteínas, carbohidratos, vitaminas,
minerales y grasas.
Por otra parte a través del
aprovechamiento de este subproducto
se logra reducir en parte la carga contaminante
que el mismo representa, aportando de
esta manera con la reducción en el impacto ambiental que el proceso de quesería
genera
Producción de suero lácteo
En el mundo se produce
anualmente gran cantidad de suero lácteo, al redor de 145 millones de toneladas, siendo los mayores productores de este remanente quesero con porcentajes que
rondan el 70% Estados Unidos y la
Unión Europea; esta cifra es alarmante desde el punto de vista medio
ambiental, por cuanto a pesar de los
avances tecnológicos implementados en
aras de aprovechar los múltiples beneficios que este subproducto aporta, gran para te de este derivado se desecha convirtiéndose en la carga contaminante de ríos, esteros, lagos y arroz yos. (Poveda,
2013; FAO, 2014;Portalechero, 2015)
En el Ecuador se registra una producción de 5’423.225 litros de leche por día de los cuales se destinan 806.976 litros para la producción de queso, cantidad que equivale al 31 % de la producción lechera Nacional,
(MIPRO, 2013). Estas cantidades permiten
establecer una producción de suero lácteo de 726.278,4 litros/día, del cual no se aprovechan
nutrientes de alto valor biológico. Como referencia, 1 000 litros de suero
lácteo contienen 9 kg de proteína
que no son utilizados en el proceso productivo
de la industria quesera. (Endara, 2002)
Formas de aprovechamiento del suero lácteo
El suero lácteo se utiliza
de diferentes formas,
dent ro de las principales se cuentan
a)
Descremado: La crema o nata obtenida a
par tir del suero lácteo es
utilizada para la elaboración de mantequilla de suero.
b) Lactosuero Líquido: El suero en estado natural es destinado especialmente para la
alimentación animal
c) Lactosuero
concentrado o deshidratado: Se
utiliza para la elaboración
de jarabes, pasta de suero, en la producción de quesos fundidos, en alimentación animal,
etc.
d) Obtención de proteínas precipitadas: A partir
del calentamiento del suero a una temperatura de 95°C se obtiene la lacto albúmina e hidrolizados
e)
Concentrados y cristalizados de proteínas:
Este proceso permite
recuperar lactosa, sueros deslactosados y lactosa en pasta
Obtención de ácido láctico: Se origina a través de la fermentación producida por las bacterias ácido lácticas, y es utilizado
por la industria conservera, textilera, entre otras
g)
Obtención de ácido butírico:
Empleado en la industria química
h)
Producción de alcohol a través de la fermentación
con levaduras: Con este tipo de fermentación
se obtiene cerveza
de suero, disolvente industrial
i)
Producción de vinagre de suero: Originada por un proceso de fermentación
por bacterias acéticas. (Alais,
1 988)
A partir del suero lácteo se obtienen diversos
productos, entre ellos se destaca principal mente la lactosa y el ácido láctico,
también se produce alcohol, requesón,
concentrados de proteínas, entre otros. El uso más extendido del suero de quesería que se ha
observado a nivel mundial
es como complemento alimenticio animal donde se utiliza de forma natural,
sin tratamiento previo coadyuvando con la ganancia de peso en especial de lechones con problemas digestivos.
(Yánez & Montalvo, 2013)
En la industria
alimentaria para elaborar productos destinados a la
alimentación humana se usa principal mente el lacto suero como
ingrediente de diversos productos, tales como la leche en polvo, el
yogur, bebidas lácteas, embutidos cárnicos, proa ductos de confitería y
panificación, en la elaboración de quesos untables, entre otros; en polvo es la manera más utilizada de este subproducto. (SIC, 2013)
En la actualidad se siguen desarrollando nuevos estudios e innovando con distintos productos
con la finalidad de aprovechar al
máximo posible las proa piedades funcionales de las proteínas
séricas tales como su capacidad de retención de agua,
solubilidad, absorción y retención de lípidos, gelificación, espumado,
emulsificación, etc.En otros
alimentos de naturaleza no láctea se utiliza el lacto suero en su elaboración
como es el caso de salsas de tomate, mayonesa, aderezos, sopas, salsas, jarabes
y alcoholes de azúcar.
La industria farmacéutica también
se beneficia a partir de la utilización de este derivado lácteo, pudiéndose destacar como
referente a los siguientes casos:
•
Extracción de proteínas de suero como vehículo para liberación de agente activo: Consiste en la
recuperación de las micelas de proteínas del
suero que han incorporado un agente activo como: minerales,
vitaminas, y antioxidantes (compuestos bioactivos). Las micelas pueden
ser solubles o insolubles en agua o en grasa Son utilizadas en el mejoramiento de la biodisponibilidad de los compuestos
•
Fórmula
y alimentación para bebes: Fórmula
infantil que se utiliza durante las dos
primeras semanas de vida. En su
composición contiene proteínas como
la caseína bovina, proteína de suero, inmunoglobulinas, entre otras
•
Productos fermentados con probióticos: Son productos fermentados líquidos
que contienen bifidobacterias con actividad probiótica Son utilizados en jugos y bebidas a partir de leguminosas con la finalidad
de mejorar el movimiento y la función
tracto digestiva. (SIC, 2013)
Las Proteínas
Según Padilla (2015), las proteínas son compuestos orgánicos nitrogenados complejos que se localizan en las células animales
y vegetales, que se caracterizan por tener un elevado peso molecular, comprendido entre 15.000 y 200.000 daltons además de un grupo de propiedades derivadas de esta característica.
junto al ácido nucleico las proteínas forman las moléculas
de
información en los
seres vivos, proceso
que se realiza a través de un código genético universal que está formado por 64 codones. El ácido tricloroacético al igual que el fosfotúngstico son
precursores de su precipitación, junto a sales minerales
en concentraciones altas (Alais, 1 988; Badui,
2006)
Respecto a la composición de las proteínas, éstas son polímeros constituidos por 20 monómeros
denominados aminoácidos proteicos o naturales, cada uno de ellos posee un
grupo amino y un grupo carboxilo
COOH diferenciándose entre sí
por el tamaño de sus cadenas laterales, (Cogua & González, 2015). Por sus múltiples e
importantes propiedades como estructural, metabólica y regu-
ladora las
proteínas son consideradas los macro
nutrientes que más funciones cumplen
en los
seres vivos,
(AIba & Alba, 2008). Todas y cada uno de las particularidades diferenciadoras mencionadas permiten que las proteínas formen dentro
de los compuestos orgánicos uno de
los grupos más complejos. Revilla, (2009) y Badui, (2006) por su parte sugieren que se puede definir a las
proteínas alimentarias como aquellas fácilmente digeribles, no toxicas, adecuadas nutricional
mente, de utilidad en los
alimentos y que además están disponibles con abundancia.
En cuanto al papel que
juegan las proteínas en el ámbito alimenticio, se puede anotar que éstas tienen
propiedades nutricionales que coadyuvan con la formación estructural, el
crecimiento y que además contribuyen con propiedades funcionales, por tanto
pueden incorporarse como ingrediente de diversos productos alimenticios; aunque
es importante recalcar que el nivel beneficioso de las proteínas depende de la
ingesta apropiada, así como de la combinación que se realice en la dieta
Estructura de las proteínas
Las proteínas están constituidas por cadenas de aminoácidos que están
codificados en el código genético, estos aminoácidos forman
los eslabones de los péptidos, los que a su vez al
formar cadenas polipeptídicas con altos pesos moleculares dan lugar a las proteínas. (Badui, 2006). Existen
muchos péptidos
en los alimentos, algunos cumplen funciones biológicas como es el caso de la anserina, abundante
en el pescado (§-aIaniI- 1 - mestil L
histidina) y la carnosina, que
se encuentra en los músculos de los mamíferos (§-aIaniI - L- histidina); estos péptidos se encuentran en gran
canti dad en los tejidos de animales,
su función es la de amortiguar el pH. En las uvas,
frutos cítricos, papas y en la
sangre se encuentra el glutatión
(y glutamilcisteíl -glicina). La función de éste péptido es muy importante por cuanto permite
la desintoxicación de muchas sustancias por medio de la enzima
glutation S transferasa. En los derivados
cárnicos es importante para la transformación de los nitritos
en nitrosomioglobina que confiere
el color a los embutidos
curados.
Proteínas lácteas
La leche de vaca en su
composición tiene diferentes tipos de proteínas, las que tienen un alto valor biológico por contener un gran número de
los aminoácidos esenciales, razón por la cual
comprenden la parte más importante de la leche desde el punto de vista
nutricional.
La leche contiene
cerca de 5,3 g de nitrógeno por kg; el 95% está en forma de proteínas (=
32 g/kg);
las que se clasifican en dos grupos
a)
Las caseínas (- 26 g/kg) que representan el 80% de
las proteínas de la leche y que se encuentran
en forma de micelas,
b)
y las cero proteínas o proteínas del suero
que representan el 20% restante y que permanecen disueltas a pH 4,6. Las caseínas y las cero pro teínas están estabilizadas por diversos mecanismos en el seno de la leche, esta
estabilidad permite separarlas
utilizando para este efecto la
temperatura, el pH, la fuerza iónica y sustancias como la urea. (Pereira, 2005; Badui, 2006)
Las proteínas para la industria
también son muy importantes, especial mente para la
industria proa ductora de quesos en
donde la caseína juega un rol protagónico. (Revilla, 2009)
Caseínas y sus propiedades
“Son por definición las fosfoglucoproteínas que precipitan de la
leche a pH 4,6 y 20°C, es decir que son proteínas
que contienen tanto residuos de hidratos de
carbono como de fosfatos", (Badui,2006).
En su composición las caseínas tienen
fosfoproteínas que contienen calcio
dando origen al compuesto calcio-caseína
el cual se conoce como micela de caseína,
(Revilla, 2009). Para Alais (1988), las caseínas son la parte más nitrogenada
de la leche por cuanto están
conformadas por un complejo de proteínas
fosforadas. En cuanto a las propiedades de las proteínas se mencionan las siguientes
•
Alto contenido de ácido glutámico
y aspártico, así como del aminoácido
prolina, el que está distribuido de manera
homogénea a lo largo de la
estructura primaria de las caseínas.
Contienen mayor cantidad de aminoácidos hidrófobos que
hidrófilos, esto les permite tener en
su estructura primaria propiedades apola res
•
Las caseínas a, § y y son
altamente sensibles a la concentración de los iones calcio propios de la leche, no precipitan gracias
a la acción protectora y estabilizadora de la caseína
k.
•
Tienen
regiones cargadas que les confiere
la propiedad de unirse
electrostáticamente y fos- foriladas que facilitan la interacción con calcio.
•
Tienen
secciones con alta hidrofobicidad proveniente de los aminoácidos aromáticos y
alifáticos y una carga neta negativa otorgada por los ácidos aspártico y
glutámico; estos dos son determinantes para la
estabilidad y solubilidad de las caseínas. (Badui,
2006)
•
Proteínas del suero lácteo
Comprenden el 20% de las proteínas de la leche, (Parra, 2009). Están formadas
por holoproteínas y glucoproteínas,
las cuales son conocidas como proteínas solubles
Las principales proteínas séricas son la §-lacto
globulina y la a lactoalbúmina, las que no se
ven afectadas por la acción
del cuajo ni del ácido. La precipitación de estas proteínas
se da lugar por deshidratación
cuando son expuestas a temperaturas de hasta 76°C, (Revilla, 2009). Otras
proteínas se encuentran en menores
cantidades como la inmunoglobulina, lactoferrina, lactoperoxidasa, seroalbúmina, entre otras
También se encuentran caseinomacropéptidos en el suero dulce originados por la acción
de la renina que provoca
la hidrólisis de la k-caseína, (Riquel
me, 2010). La proteína sérica contiene una mayor cantidad
de aminoácidos de cadena ramificada (BCAA) y de aminoácidos esenciales que otras fuentes. (Galindo & Pérez, 2013)
p-lactoglobulina
Es la proteína que tiene mayor presencia en el lacto suero,
es soluble en soluciones salinas e insoluble
en agua, está clasificada entre las albúminas
por su gran solubilidad; precipita en medio saturado
con presencia de sulfato de magnesio
o de amonio; se encuentra
en forma monomérica a pH inferior a 3 y superior a 8 (Pereira, 2005; Riquel me, 2010)
Si la §-lactoglobulina es sometida
a altas temperaturas los compuestos azufrados como el sulfuro de hidrógeno se liberan de manera gradual durante
el proceso de la desnaturalización dando Iugar “al sabor a cocido" de la leche recalentada (Tetra Pak Processing Systems AB, 2003).
Alais (1 988),
considera que la §-lactoglobulina de la leche no se liga a otras fracciones
proteicas, sino que por el
contrario durante el calentamiento ford ma
un complejo con la caseína X a través de un ent lace
con un puente de disulfuro, esto la
hace más estable que sus componentes
a-tacto albúmina.
Después de la §-lactoglobulina la a-lactoalbúmina es la proteína de mayor importancia en el
suero Iácteo, que es sintetizada en
la glándula mamaria al igual que
la §-lactoglobulina; no contiene grupos
fosfato, está formada por 123 restos de aminoácidos y es de gran
importancia para la síntesis de la lactosa por cuanto cambia la actividad
enzimática
de la enzima
galactosiltransferasa. Tiene un peso molecular bajo, de 17.000 Daltons y un
alto conteo nido en triptófano; su estructura globular es compacta, tiene
cuatro disulfuros, es estable al calor en presencia de calcio y se
desnaturaliza a los 63°C aunque con el enfriamiento recupera su estado natural.
(Alais, 1 988; Pereira, 2005; Badui, 2006)
Recuperación de proteínas séricas
Como se ha venido mencionando el lacto
suero es una fuente muy importante,
disponible y ecos nómica de proteínas de alto
valor biológico, con excelentes
propiedades funcionales, el que por su composición debe tratarse inmediatamente
dese pués de su recolección para
inhibir el crecimiento de
microorganismos indeseables. En
función del destino del suero serán
las operaciones unitarias realizadas en cada caso. Los procesos más utilizados para la
recuperación de las proteínas del lacto suero comprenden el empleo de
tecnologías que permiten desarrollar suero en polvo, desmineralizado y deslactosado, (Tetra Pack, 2003). Actualmente existen diferentes
mecanismos para recuperar las proteínas y los péptidos del suero lácteo sin que
estos sean desnaturaliza dos, entre los que se utilizan en mayor medida la
tecnología de separación o fraccionamiento con el uso de membranas, así como
los procesos cromatográficos, las técnicas de precipitación y formación de
complejos.
Tecnología de membranas
La tecnología de membranas es
muy utilizada por la industria láctea, este proceso de separación es adoptado por
este sector desde finales de los años sesenta por cuanto permite retener partículas
como grasa, lactosa y proteína, así como residuos de medicamentos presentes en
el suero lácteo, (Chacón Villalobos, 2006). A través de la ultrafiltración se facilita
el rescate de las proteínas del lacto suero sin que estas sean sometidas a ningún
tipo de modificación, siempre que durante el procesado no haya existido variaciones
en el pH o en la temperatura; la nano filtración da Iugar a la desalinización del
suero mientras que la micro filtración reduce la carga bacteriana, (Flores, 201
4). Entre tanto el aislado de proteína obtenido a través del proceso de
cromatografía de intercambio iónico da lugar a un producto con cantidades menores
de inmunoglobulinas y glicomacropéptido, esta es una de las razones por la cual
la industria a nivel mun dial ha optado por la tecnología de membranas, que comprende
procesos de ultrafiltración (UF) y nanofiltración, (Alvarado, 20 1 2). Las
proteínas ob-
tenidas por estos métodos
presentan propiedades funcionales y espumantes, además contribuyen en la
formación de geles y emulsiones
Aunque se han desarrollado y
se vienen utilizan do estas nuevas tecnologías, el mecanismo más utilizado por
las pequeñas y medianas empresas (PYMES) para recuperar las proteínas séricas
es la desnaturalización por calor por cuanto el desarro llo tecnológico de este
proceso demanda de altos costos para su implementación
Precipitación en frío
Este proceso consiste en
conseguir la precipitar ción de las proteínas séricas por interacción con
sustancias floculantes como polifosfatos o carboxi metilcelulosa. Con este
sistema se limita la dese naturalización de las proteínas, conservando sus
propiedades funcionales. (Candioti, 201 1)
Termo coagulación
La termo coagulación es un
procedimiento que consiste en el tratamiento térmico del lacto sue ro conjugado
con acidificación del mismo con la finalidad de asegurar la precipitación de
proteínas como la §-lactoglobulina, a-lactoalbúmina, lactoferrina e
inmunoglobulinas, todas estas proteínas solubles en el suero.
Según Alvarado (201 2), la
termo coagulación es una de los tratamientos más antiguos que se viene
utilizando por la industria láctea en la elaboración de productos untables como
es el caso del queso crema y ricotta, así como para la recuperación de lacto suero
sin proteínas. A través de este proceso cambian su estructura las proteínas
dando lugar a la interacción de cadenas polipeptídicas. (Martínez, 2010)
Materiales y métodos
La investigación se llevó a
cabo en cuatro fases Coordinación, búsqueda bibliográfica, análisis de la información e interpretación de los resultados
Resultados y discusión
A nivel mundial se han
llevado a cabo diferentes estudios que han permitido identificar el
potencial nutricional del
lactosuero residual de la industria quesera,
a partir de este conocimiento se han di señado, ensayado e implementado diversas
tecnologías que han dado lugar al rescate de este subo producto. Este proceso lo han venido realizando las grandes industrias de países desarrollados que cuentan con la suficiente disponibilidad financiera y
tecnológica. En la actualidad existen un número importante de procesos
tecnológicos aplicados en esta rama, es así como la recuperación de nutrientes
a partir de la utilización de membranas, además de otros procesos que viene utilizando esta industria, le ha dado créditos de importancia
para este sector.
Conclusiones
A partir del compendio teórico realizado se puede concluir que
el suero lácteo es un subproducto de la leche de alto valor nutricional, que es
una alternativa potencial que utilizada de manera correcta coadyuva en el
enriquecimiento de diversos alimentos.
Está siendo recuperado y utilizado en diferentes procesos
de las grandes industrias que cuentan con la tecnología apropiada para
rescatar y aprovechar esta excelente materia prima, no obstante el lactosuero
producido entre los pequeños y medianos productores no es aprovechado por ellos
en su totalidad, en algunos casos por desconocimiento de los
múltiples beneficios que este derivado aporta, en otros por la falta de
los recursos necesarios para implementar nuevos procesos en el flujo productivo
que les permita recuperar este mal llamado desecho de la industria quesera.
Referencias
Alais, C. (1988). Proteínas. En C. Alais, Ciencia de la Leche
(págs. 88 y 554). México: Compañía Editorial Continental S.A. Alba, N.,
& Alba, C. e. (2008). Proteínas. En N. Alba, & C. e. Alba,
Ciencia Tecnología e Industria de los Alimentos (pág. 20). Bogotá: Grupo
Latino Editores.Alvarado, C. (Mayo de 2012). Recuperado el 19 de Mayo de
2015, de Aislamiento y aplicación de péptidos bioacti - vos del lacto suero
en yogurt funcional: http://159.90i80.55/tesis/000155782.pdfBadui, S.
(2006). Proteínas del suero. En S. Badui, Química de los Alimentos (págs.
121,161 y 611). México: Pear son Educación.
Candioti, M. (Mayo de 2011):“Respuesta de las proteínas del
suero de la leche bovina a la acción de diversas enzi mas proteolíticas de
uso industrial”. Recuperado el 15 de Mayo de 2015. Disponible en:
http://www.tesislatinoa mericanas.info/index.php/record/view/41953Chacón
Villalobos, A. (3 de febrero de 2006). mag.go.cr. Recuperado el 3 de Mayo de
2015, de Tecnología de mem branas en la agroindustria Láctea:
http://www.mag.go.cr/rev_meso/v17n02 243.pdfCIL, (20 de Marzo de 2014).
Cilecuador.org. Recuperado el 15 de Mayo de 2015, de Etiquetado de
productos lácteos, (una oportunidad):
http://www.scpm.gob.ec/wp-content/uploads/2014/03/4.-Rafael-Vizcarra-CIL-Ecua-
dor-Etiquetado-de-productos-l%C3%A1cteos.pdfCogua, J., & González, T et
al., (2015). Universidad Nacional de Colombia. Recuperado el 20 de Abril
de 2015, de Biología
Virtual:http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000024/lecciones/cap01/01_01_12.htmFAO,
(2014):“Producción lechera”. Recuperado el 14 de diciembre de 2014, de TAO: http://www.fao.org/agricultu-re/dairy-gateway/produccion-lechera/es/#.VI5g2SuG904
Flores, C. (2014). bibdigital.epn.edu. Recuperado el 8 de
mayo de 2015, del documento“Obtención de una bebida láctea a partir del
concentrado proteico de la mazada o suero de la mantequilla por medio de
tecnología de membranas”. Disponible
en:http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/7475/1/CD-5606.pdfGalindo, W
.B& Pérez, D. (2013). ESTANDARIZACION Y ELABORACION DE QUESO CREMA
CON ADICION DE LOS SOLIDOS DEL LACTOSUERO E INOCULADO CON LACTOBACILLUS
CASEI. Recuperado el 20 de Abril de 2015, de20 20INEN, (2012).
law.resource.org. Recuperado el 3 de Mayo de 2015, de Leche cruda
requisitos: ftp://law. resource. org/pub/ec/ibr/ec.nte.0009.2008.pdfMartínez,
M. J. (2010). Digital.bl. Recuperado el 13 de Julio de 2015, de
http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/ Tesis/Tesis 4570_Martinez.pdfPadilla,
E. J (Febrero de 2015). Ageconsearch. Recuperado el 3 de Mayo de 2015, del
documento: “Evaluación de la concentración de proteína v metabolitos libres en
el rio Estero Real y su relación con los parámetros fisicoquímicos,-Abril
2014. Disponible en:
http://ageconsearch.umn.edu/bitstream/197834/2/les.pdfÍ015, de Lactosuero:
Importancia enen el periodo noviembre
2013Tesis%20Eduardo%20Vanegas%20%20con%20el%20abstract%20en%20ing Parra, R.
(16 de abril de 2009). scielo.org.co. Recuperado el 20 de Abril de , la
industria de alimentos: http://www.scielo.org.co/pdf/rfnam/v62n1/a21v62n1.pdfPortalechero.
(11 de septiembre de 2015). Portalechero.com. Recuperado el 11 de
Septiembre de 2015, de Por- talechero.com:http://www.
portalechero.com/innovaportal/v/3378/1/innova.front/aprovechamiento-industrial-del-suero-de-que-
seria-obtencion-de-una-bebida-energizante-a-partir-del-efluente.htmlPoveda, E.
(Diciembre de 2013). Scielo. Recuperado el 15 de mayo de 2015, del
documento: “Suero lácteo, generalidades y potencial uso como fuente de calcio
de alta biodisponibilidad”. Disponible en: http://www.scielo.cl/scielo.
php?pid=S0717-75182013000400011&script=sci arttext Revilla, A. (2009).
Proteína. En A. Revilla, Tecnóloga de la Leche (pág. 16, 17 y 19).
Tegucigalpa: Escuela Agrícola Panamericana. Riofrío, R. (2014). Recuperado
el 20 de Abril de 2015, de Caracterización de Lactosuero proveniente
de cuatro producciones:
http://repositorio.usfq.edu.ec/bitstream/23000/3177/1/000110271.pdfRiquelme,
L. (2010). Universidad Nacional de Colombia. Recuperado el 20 de Abril
de 2015, de Desarrollo por ultrafil- tración de un concentrado proteico a
partir de lacto suero: http://www.bdigital.unal.edu.co/2789/1/107412.2010.pdf
Tetra Pack, (2003). Procesado de lacto suero. En T Pack, Manual de
industrias lácteas (págs. 333-335). Madrid: A. Madrid Vicente,
Ediciones.Torres, M. D., Vallejo, B., & González, A. (Junio de
2005). scielo.org. Recuperado el 15 de Mayo de 2015, de Péptidos
bioactivos derivados de las proteínas de la leche: http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pi-
d=S0004-06222005000200002Lcda. Victoria García CasasD ocente U niversitario de
la Facultad de Ingeniería Q u ím ica de la U niversidad de Guayaquil.3 4 r
e v i s t a u n i v e r s i d a d d e G u a y a q u i l 2015 3(3)
Lcda. Victoria García Casas
Docente Universitario de la facultad
de Ingenieria Química
de la Universidad de Guayaquil.
