Aporte Zamorano a la industria de lácteos: aplicaciones de la ULTRAFILTRACION del suero de queso.

Evaluación de sorbetes y bebidas elaboradas a base de concentrado proteico del suero de queso

 MÉTODOS PARA SEPARACIÓN DE FASES EN FLUIDOS

El suero de leche contiene cantidades muy bajas de sólidos totales, menos de 6% señala Andrade (1999), lo cual es insuficiente para elaborar cualquier producto con un valor nutritivo aceptable. Dentro de los sólidos totales en el suero el componente a aprovechar es la proteína, para lo cual es necesario concentrarla ya que el suero contiene menos del 1% de proteína (Harper, 1991).

Para concentrar la proteína del suero se han aplicado varias técnicas que difieren básicamente en el tamaño de los poros de la membrana utilizada (Cuadro 1).

Cuadro 1 . Procesos desarrollados para la concentración de proteínas.

Tomado de Harper (1991).

“La ósmosis reversa utiliza membranas muy estrechas y altas presiones de operación para separar el agua de todos los demás componentes del suero” (Harper, 1991). El mismo autor señala que este método es generalmente utilizado para concentrar el suero a una relación de 2:1.

Harper (1991) menciona que la nanofiltración depende de membranas que repelen selectivamente ciertos iones, basándose en la carga que éstos posean. El mismo autor señala que el concentrado producido es casi totalmente desmineralizado, sin embargo las membranas para este proceso son complejas e incluyen una película ultra fina formada por condensación en los microporos de polisulfona, lo que las hacen muy costosas.

La microfiltración (Harper, 1991), separa los microorganismos y lípidos produciendo así un concentrado con 50% de proteína y 0.11% de grasa. Sin embargo, el autor menciona que este método requiere de un descremado preliminar y una UF posterior a la microfiltración, además es un proceso que está todavía en desarrollo.

 ULTRAFILTRACIÓN

Señala Harper (1991) que la UF se estableció desde 1981 como el proceso principal para la concentración de suero, además menciona los siguientes factores que hacen de la UF el proceso preferido:

·        Desarrollo de membranas robustas, sintéticas, de fácil limpieza y con propiedades uniformes.

·        Desarrollo de equipo que permite operación continua.

·        Bajos costos de operación.

·        Requiere menos presión que la ósmosis reversa.

·        Bajos costos de producción para los productos.

·        Combinada con diafiltración permite alcanzar mayores concentraciones de proteína.

A pesar de las múltiples ventajas de la UF, Harper (1991) apunta las siguientes desventajas de este proceso:

·        Posible descomposición microbiana de la membrana.

·        Vida útil de la membrana afecta enormemente el costo.

·        Permeabilidad decrece con el tiempo.

·        Agentes limpiadores deben ser libres de hierro y sílica.

Conforme a Harper (1991), la UF es un proceso físico-químico de separación en el cual una solución presurizada fluye sobre una membrana porosa. El autor apunta que el agua y solutos de bajo peso molecular pasan, influenciados por la presión, a través de la membrana a formar el ultrafiltrado; mientras que las proteínas son retenidas por la membrana y se van concentrando junto con glóbulos grasos, bacterias y suspensiones de sólidos para formar el concentrado.

El ultrafiltrado es la solución pasante de la membrana, rica en vitaminas y minerales. El concentrado es rico en proteínas, que no atraviesan la membrana. Hung y Zayas (1992) indican que estas proteínas están compuestas por lo menos de cinco elementos: a-lactoalbumina, b-lactoglobulina, seroalbumina bovina, inmunoglobulina y péptidos proteicos; los tres primeros componen el 80-90% del total de proteína. Morr et al.    (1985) reportan que este complejo proteico contiene 6.6% de cenizas y 0.11% de lípidos.

Debido al alto contenido bacterial del concentrado, Morr (1987) sostiene que un tratamiento de pasteurización, a alta temperatura por corto tiempo, es necesario para mantener una calidad microbiológica aceptable y una vida útil relativamente prolongada de esta materia prima. Kim et al. (1989) manifiestan que un precalentamiento previo a la UF puede mejorar el desempeño del proceso haciéndolo más rápido. Sin embargo, señalan que hay una reducción del 10% en la cantidad de proteína concentrada y del 40% de fósforo, un aumento en pH de 6.4 a 6.9 y una reducción de la turbidez del concentrado de más de 2.0 a 0.05 por la remoción de coloides.

En el presente proyecto se empleó suero dulce de queso zamorela filtrado a través de tela triple y pasteurizado en placas. Este es obtenido a partir de la coagulación de leche pasteurizada y estandarizada al 2%, por medio de adición de cultivo láctico (Lactococcus lactis ssp. lactis y Lactococcus lactis ssp. cremoris). El desuerado se realiza luego de calentar la cuajada a 41ºC por 15 minutos y dejar escurrir por 5 minutos. Se mantuvo en cuarto frío a 4ºC hasta el momento de UF.

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