Resumen
Se estudiaron procesos de pre-tratamiento para la eliminación de grasas y sales minerales del suero de queso tipo ácido, para el aprovechamiento del contenido de proteínas y lactosa. Se analizaron procesos de separación tales como centrifugación y precipitación termo-cálcica seguidos de una etapa de micro-filtración. El proceso de centrifugación combinado con micro-filtración se mostró más eficiente en lo que se refiere a la eliminación de grasa, obteniéndose un promedio de 90% de recuperación de proteínas y de lactosa.
Palabras claves: suero de queso, micro-filtración, proteínas, lactosa
INTRODUCCIÓN
La creciente preocupación en mejorar el aprovechamiento de recursos naturales evitando, de esta forma, perjuicios al medio ambiente, hace que exista una búsqueda permanente de nuevos productos y tecnologías que optimicen los procesos, disminuyendo costos de producción y dando valor agregado a residuos con potencial comercial. La utilización de proteínas como ingredientes funcionales, es un ejemplo de estas nuevas tecnologías que torna posible el desarrollo de productos con características especiales, mejorando la calidad de los productos tradicionales, además de agregar valor a subproductos, que con frecuencia representan un problema para industrias, como es el caso del suero de queso (Atra et al., 2005; Richards, 2002).
En Brasil, por ejemplo, el suero resultante de la industria quesera es, en la mayoría de los casos, simplemente descartado en alcantarillas o manantiales o utilizado, esporádicamente, como ración animal. Además, de representar un problema ambiental, se deja de emplear un producto noble, en aplicaciones que le darían un mayor valor comercial (Antunes, 2003).
Varias tecnologías pueden ser utilizadas para el aprovechamiento del suero de queso, entre ellas, el proceso de separación con membranas. La industria láctea es una de las mayores defensoras de los sistemas con membranas, utilizando esta tecnología desde su inicio para concentrar y fraccionar el suero de queso, así como para tratar el agua residual (Muñi et al., 2005; Brião, 2007).
Todo proceso que incluye el fraccionamiento y la concentración de las proteínas del suero debe considerar también la recuperación de la lactosa, que es el componente que se encuentra en mayor cantidad y la principal responsable por la elevada carga orgánica del suero. Por otra parte, la lactosa por ser una fuente de material energético puede ser utilizada en diversos procesos biotecnológicos, y es un componente muy usado en las industrias alimenticias y farmacéuticas. Así el fraccionamiento del suero en lactosa y proteínas representa una posibilidad que permite la utilización de los constituyentes de mayor importancia comercial presentes en los suero de queso (Chollangi y Hossain, 2007; Bund y Pandit, 2007).
Para la obtención de concentrados proteicos y lactosa de excelente calidad y alto valor agregado, es importante la eliminación de grasas del suero de queso. Esta eliminación es considerada esencial porque las grasas constituyen uno de los agentes de saturación que pueden contribuir, por ejemplo, para la disminución del flujo en el proceso con membranas, lo que puede ocasionar la obtención de productos con sabores alterados durante el almacenamiento (Nakay y Modler, 2000).
Por lo tanto, existen varios procesos que pueden ser utilizados para la eliminación de grasas del suero lácteo con la finalidad de promover mejorías en el proceso de concentración proteica, a saber: centrifugación, filtración, micro-filtración, etc. La centrifugación es el proceso convencionalmente utilizado para la eliminación de los finos de caseína. El proceso de micro-filtración ha sido muy utilizado en la industria láctea con la misma finalidad, ya que, además de retener los glóbulos de grasa permite la retención de bacterias, extendiendo, de esta forma, el tiempo de vida de los productos obtenidos.
El objetivo de este trabajo fue encontrar el pre-tratamiento más indicado para obtener una eliminación de grasas más eficaz del suero de queso que posibilite una mayor recuperación de lactosa y proteínas.
MATERIALES Y MÉTODOS
El suero de queso, tipo ácido, utilizado en este trabajo, proviene de la empresa de lácteos Queijos Monte Fuji, localizada en el municipio de Doctor Camargo, PR «“ Brasil. El suero es procedente de quesos elaborados con leche de vaca. El suero crudo fue inicialmente caracterizado utilizando métodos estándar (A.O.A.C., 2000; Instituto Adolfo Lutz, 2005) para la cuantificación de los siguientes componentes: proteínas, lactosa, grasas, sólidos totales y cenizas. Fue utilizado una única muestra de suero de queso con un volumen de 135 litros, la cual fue congelada en pequeñas porciones (4,5 litros) para la utilización en los experimentos.
El pH del suero fue medido utilizando un pH-metro (Digimed «“ DM20) y para determinar el contenido de sólidos solubles se usó un refractómetro de laboratorio (Shimadzu, Bausch & Lomb).
Determinaciones analíticas
Durante el procedimiento experimental fueron analizadas muestras de suero de queso crudo, y las muestras de suero que fueron sometidas al tratamiento para eliminación de grasas. Los análisis de las muestras para determinar el contenido de grasas fueron realizadas en conjunto con la determinación del contenido proteico y de lactosa.
La determinación de la concentración proteica en las muestras, fue realizada utilizando el método de Lowry (Lowry et al., 1951), que es un método bastante utilizado, y se basa en la interacción de las proteínas con el reactivo fenol y cobre en condiciones alcalinas. Para la determinación de la concentración de lactosa fue utilizado el método calorimétrico DNS – Berkeley Modificado (Zanin y Moraes, 1987). Los análisis para determinación del contenido de proteínas y lactosa fueron realizadas por triplicado.
El contenido de grasas fue medido por el método de Gerber (Instituto Adolfo Lutz, 2005), basado en la separación y cuantificación de la grasa por medio de un tratamiento de la muestra con ácido sulfúrico y alcohol isoamílico. Fue utilizada una centrífuga de Gerber (modelo 8 BTF INOX), con capacidad para 8 butirómetros. La determinación del contenido de grasas fue realizada en duplicado.
La determinación de la cantidad de sólidos totales y sólidos solubles fue hecha con dos repeticiones según las normas del Instituto Adolfo Lutz (2005).
El contenido de cenizas fue determinado usando método gravimétrico con muestras por duplicado, según las normas del Instituto Adolfo Lutz (2005). La concentración del calcio y fósforo en las muestras fue determinada por Espectrometría de Absorción Atómica (EAA) en equipo Varian (modelo SpectrAA.10 Plus).