Tendencias y oportunidades en el uso de suero lácteo Lic. Diana Víquez (+506) 2511-7221 diana.viquezbarrantes@ucr.ac.cr

Representa aproximadamente el 85% del volumen de la leche ¿Qué es el suero lácteo? Fase acuosa que se separa de la cuajada en el proceso de elaboración de quesos Es el producto de desecho más importante de la actividad quesera en Costa Rica (Gutiérrez, 2006) Representa aproximadamente el 85% del volumen de la leche

Datos importantes Cada 1 000 litros de suero generan cerca de 35 kg de demanda biológica de oxígeno (DBO) y cerca de 68 kg de demanda química de oxígeno (DQO) Esta fuerza contaminante es equivalente a la de las aguas negras producidas en un día por 450 personas DBO: cantidad de oxígeno que los microorganismos consumen durante la degradación de las sustancias orgánicas contenidas en la muestra (mg/l) DQO: cantidad de materia orgánica e inorgánica susceptible de ser oxidada por un oxidante fuerte Jelen, 1979

Indicador del poder contaminante de un efluente Fuente de contaminación DBO Agua de río limpia 1-4 Agua residual depurada 30-60 Agua residual doméstica 150-300 Agua lavado central láctea 2000-3000 Suero lácteo 35000-50000 Medida en gramos de oxígeno por litro de agua

Suero lácteo como subproducto Alto valor nutricional Tiene más de la mitad de los sólidos presentes en la leche entera Las proteínas del suero tienen alto valor biológico y un rico perfil de aminoácidos esenciales Minerales y vitaminas London et al., 2008; Gutiérrez., 2006; Inda., 2000

Valor nutricional de diferentes proteínas PER NPU Proteína de suero 3,2-3,5 95 Caseína 2,5 75 Proteína de leche 3,1 86 Proteína del huevo 3,9 93 Proteína carne bovina 2,9 76 Proteína soja 1,9 70 Proteína de trigo 0,8 61 FAO, s.f PER: razón de eficiencia proteica, método de evaluación de calidad proteica NPU: utilización neta de la proteína

Beneficios nutricionales del suero lácteo Contiene vitaminas A, B, C, D y E, minerales como calcio y magnesio Lactosa y azúcar indispensable en los primeros estadios de la vida La galactosa es esencial para el desarrollo del sistema nervioso Beneficios nutricionales del suero lácteo

Composición del suero lácteo Tipo de queso Humedad (%) Proteína (%) Grasa (%) Lactosa (%) Cenizas (%) Fresco 93,5 0,9 0,3 4,7 0,7 Camembert 93,0 5,1 0,6 Cheddar 93,7 0,8 0,5 4,9 Cottage 0,1 Emmental 93,1 1,0 5,5 Feta

Tipos de suero Compuesto Suero dulce Suero ácido pH 6,5 5,0 Agua 93-94 % 94-95 % Extracto seco 6-7 % 5-6 % Lactosa 4,5-5,0 % 3,8-4,2 % Ácido láctico vestigios 0,8 % Proteínas 0,8-1,0 % Ácido cítrico 0,1 % Cenizas 0,5-0,7 %

Tecnologías emergentes Suero lácteo Tecnologías emergentes

Tecnologías de membrana Nanofiltración Ultrafiltración Microfiltración Ósmosis inversa

Tecnologías de membrana

Tecnologías emergentes Ósmosis inversa Concentración entre 18 y 22% Ahorra en tratamientos posteriores: secado Nanofiltración Concentración de lactosa y proteínas hasta 24% Desmineralización parcial de suero

Tecnologías emergentes Ultrafiltración Concentración y aislamiento de proteínas de suero (WPC/WPI) Microfiltración Supone la retención de la grasa y separación de proteína del suero de menor peso molecular, lactosa y minerales de bajo peso molecular

Microparticulación Transforma la proteína del suero en partículas activas de un tamaño mayor. Su aplicación principal es actuar como análogos y sustitutos de la grasa, lo que tiene gran interés al poder obtener productos bajos en grasa sin la pérdida de propiedades funcionales y organolépticas. Si se emplea en la fabricación de queso, como sustituto o no de la grasa, proporciona aumentos en el rendimiento por encima del 22% en función del tipo de queso.

Suero lácteo ¿Y ahora?

Algunas opciones de valorización Suero en polvo Fraccionamiento de componentes Bebidas Sustrato para fermentaciones Quesos Aderezos Martínez, 2007

Técnicas tradicionales Acondicionamiento del suero Recuperación de finos de caseína y grasa Concentración ó pasteurización Enfriamiento Almacenamiento La separación de finos se debe realizar lo más antes posible, para evitar pérdidas de calidad, pues esto podría cambiar el color y otorgar sabores ácidos. Se puede utilizar un tamiz rotativo de cepillos para separar los finos. Posteriormente, se debe realizar el desnatado o descremado por medio de una centrífuga desnatadora que separa dos fases, por un lado el suero desnatado o descremado y por otro nata o crema y finos además de otras partículas que pudieran quedar en el suero. La crema obtenida (25-30% de grasa) puede ser reutilizada en la elaboración de queso para la estandarización de la leche para ese fin El siguiente paso es concentrar el suero para mejorar tanto su valor económico como la calidad del polvo obtenido. Esto proceso se realiza mediante evaporadores, previo a la evaporación el suero se precalienta a 65-70 °C, esto con el fin de que las proteínas adquieran ciertas propiedades funcionales e insolubilizar la mayor parte de las proteínas. Posteriormente el suero se concentra en evaporadores de capa descendente de 3 a 7 efectos, hasta alcanzar un nivel de sustancias sólidas del 45-65 %, sin embargo, se recomienda no sobrepasar del 50 -55% de sólidos antes de secar ya que el producto podría hacerse muy viscoso y difícil de deshidratar. El grado de concentración ideal se encuentra entre 45 y 55 %. También se puede combinar ósmosis inversa junto con la evaporación, ya que esto permite ahorrar energía y se consigue una concentración entre el 14-15 % de extracto seco (Giler et al., 1995; Faría et al., 2002). Por último, se recomienda enfriar a una temperatura entre 7 -10°C con el fin de que la lactosa pueda cristalizar y así mejorar el proceso de secado por atomización.

Técnicas tradicionales Suero lácteo deshidratado Atomización Extracción de proteína por medio de calor y acidificación Suero acidificado a pH 4,6 y calentamiento a T aprox. 96-98 °C Bebidas Aceptadas, refrescantes, alto valor nutritivo, sin grasa Fermentados Producción de alcohol, gas metano (suero desproteinizado), ácido láctico o acético, biomasa El rendimiento quesero aumenta. Cuando se trata de queso de pasta blanda o semidura el rendimiento aumenta de un 10-12 %. Se obtiene una cuajada más firme que se fragmenta con menor facilidad durante el moldeo. Debido a que las proteínas retienen mucha agua, se puede disminuir el extracto seco total del queso que se fabrica sin disminuir el aspecto del producto. El afinado se acelera, con lo que la inmovilización se reduce en un 20-25%

¡Podemos trabajar en equipo! Lasurgal, España Recolección de leche a ganaderos de Galicia Estandariza la leche y la vende a queserías Recolecta el suero (250 000 L/día), descrema y concentra por O.I Vende suero a empresa especializada Centro Tecnológico de la leche, 2010

Centro Tecnológico de la leche, 2010

Aprovechamiento de las proteínas Alfa-lacto albúmina Fortificación de embutidos, cereales de desayuno, alimentos deshidratados para niños y alimentos instantáneos Elaboración de queso Ricotta Beta-lacto globulina Utilizada para mejorar la absorción intestinal de sustancias hidrófobas como el retinol Lactoferrina y lactoperoxidasa Sustituto en leche descremada para terneros Proteasa Uso en medicina veterinaria debido a sus propiedades bacteriostáticas y bactericidas

Patentes de nuevas invenciones

Patentes de nuevas invenciones Separación secuencial de suero Separación de proteínas de suero de leche, particularmente la separación secuencial de proteínas de suero en fracciones separadas mediante el uso de cromatografía. Proporciona además métodos y composiciones para la separación secuencial de proteínas de suero de leche, así como su uso en diversos productos. También suministra métodos y composiciones para la limpieza de resinas de cromatografía utilizadas en la separación de proteínas de suero de leche

Patentes de nuevas invenciones Proceso de fermentación de un sustrato usando un cultivo mixto para la producción de una biomasa comestible para consumo animal o consumo humano La presente invención se refiere a procesos, combinaciones, usos y biomasa que comprenden una combinación de levaduras y las cepas bacterianas, para la producción de biomasa consumible de sustratos que comprenden un azúcar simple. Más particularmente, la materia reivindicada incluye el uso de Lactobacillus fermentum, Kluyveromyces marxianus y Saccharomyces unisporus. El proceso tiene la intención de solucionar un problema ambiental

Patentes de nuevas invenciones Tratamiento enzimático de las proteínas de suero de leche para la producción de péptidos antihipertensivos y el tratamiento de la hipertensión en mamíferos Digeridos enzimáticos de concentrados de proteína de suero de leche se prepararon utilizando animal, proteasas bacterianas y fúngicas, y se evaluaron para las actividades antihipertensivos. Se obtuvieron ACE-inhibidora de la actividad y la actividad antihipertensiva con un hidrolizado de proteína de suero preparado con una tripsina porcina

Patentes de nuevas invenciones Composición nutricional y método para mejorar la deposición de proteínas Método de elaboración y composición que estimula la síntesis de proteínas a nivel corporal, estimulando el mantenimiento y la recuperación muscular. La formula incluye proteínas del suero que representan el 50% del peso del producto. La formulación final incluye la adición de un microorganismo pro biótico

Patentes de nuevas invenciones Método para aumentar la saciedad de los alimentos añadiendo una composición nutricional diseñada para estimular la colecistoquinina (CCK) Composición nutricional que incluye ácidos grasos de cadena larga (C12 A C18), enriquecida con glicomacropéptido (GMP) proveniente de la proteína del suero y fibra guar. Aumenta la saciedad por estimulación en la producción de Colecistoquinina CCK.

Patentes de nuevas invenciones Proceso de obtención de leches fermentadas que contiene el péptido angiotensina y proceso para obtención de suero de leche La invención describe un método para la producción eficaz de leches fermentadas y suero de leche con mayor rendimiento ya que contiene inhibidores de la enzima angiotensina (ACE-I). Este producto tiene aplicaciones en la industria farmacéutica y en alimentos funcionales y saludables. El método consiste en la adición de bacterias ácido lácticas junto con el péptido y, durante el proceso de fermentación, en su agitación para obtener el péptido inhibidor. Para la separación del suero se utiliza la centrifugación y la filtración a presión para recuperar y aislar el suero

Patentes de nuevas invenciones La estabilización de mayonesa utilizando suero de leche a partir de cultivos productores de nisina La presente invención proporciona un diferencial de mayonesa estabilizado que incluye suero que contiene nisina. Según la invención, el crecimiento de un microorganismo contaminante en la composición de la mayonesa se inhibe. La invención proporciona adicionalmente un método de fabricación de un diferencial mayonesa estabilizado, y un método de inhibir el crecimiento de un microorganismo contaminante en un margen de mayonesa, que los métodos incluyen la etapa de adición de suero que contiene nisina a la mayonesa

¿Qué estamos haciendo en el CITA? Suero como antimicrobiano Valorización de las proteínas de suero Cómo desechar el suero Desarrollo de productos Trabajo con productores

Curso on-line 22 junio al 17 de julio, 2015

diana.viquezbarrantes@gmail.com Muchas gracias