Aprovechamiento del suero de quesería por microparticulación proteica

El lactosuero es el líquido que resulta de coagular la leche durante la fabricación del queso tras la separación de la grasa y de la caseína. Este elemento es uno de los subproductos más ricos en nutrientes y sus componentes son de enorme interés: incluye entre un 5 y 7% de sólidos totales, representa en torno al 80% del volumen total de la leche de vaca y contiene sobre el 50% de los nutrientes de la leche original. Es rico en sales minerales y vitaminas, aporta todos los aminoácidos necesarios para el organismo y sus proteínas son de alto valor biológico. Por este motivo, se trata de una materia prima potencialmente valiosa cuyo aprovechamiento a nivel industrial ha venido cobrando mucha importancia.

Durante el último cuarto del siglo XX, las pequeñas y medianas queserías comienzan a transformar grandes volúmenes de leche debido a la demanda de los mercados. En un principio, el suero generado por la industria quesera era considerado un subproducto al que no se le daba ningún tipo de salida más que la alimentación animal. Sin embargo, al crecer los volúmenes de producción ligados a las exigencias de los mercados y consumidores de la industria quesera moderna, el suero pasa a jugar un papel fundamental en los rendimientos económicos.

No hace mucho se vertían diariamente grandes volúmenes al medio ambiente porque su tratamiento no se consideraba viable económicamente: alrededor del 95% del suero es agua, característica que encarece el coste de transporte y el proceso de concentración, fraccionamiento o secado. Hoy en día la normativa ambiental no permite estos vertidos y exige a las empresas queseras que gestionen el suero procesándolo, reutilizándolo, o bien, entregándolo a otras empresas para que lo empleen o transformen.

Microparticulación proteica en la valorización del suero de quesería

Inicialmente, el aprovechamiento del lactosuero en la industria se limitaba a la obtención de suero en polvo o a las operaciones de fermentación (por causa de su alto contenido en lactosa), concentración (para elaborar concentrados de proteína de suero WPC), y separación y fraccionamiento de sus componentes (para emplearlos en diferentes sectores industriales). Actualmente, combinado con técnicas de filtración selectiva, las empresas han comenzado a aplicar una técnica conocida como microparticulación. Esta se fundamenta en la combinación de un tratamiento térmico con homogeneización de suero concentrado para formar agregados de proteína sérica de un tamaño determinado. El objetivo es reincorporar la proteína de suero agregada a los procesos de transformación de la industria de alimentación.

La mayor parte de las proteínas del suero se desnaturalizan al exponerlas a tratamientos térmicos entre 70º C y 90º C, temperaturas con las que se trabaja en la elaboración de microparticulado. Al mantener el tratamiento, puede llegar a tener lugar la agregación proteica, produciéndose en un primer momento la desnaturalización y posteriormente la agregación. Las proteínas del suero, al ser ricas en aminoácidos azufrados como la cisteína, facilitan la formación de geles térmicamente irreversibles gracias a los puentes disulfuro que se establecen durante el calentamiento.

La calidad y el tipo de microparticulado aplicado en quesería están condicionados por múltiples factores entre los que destacan el porcentaje en proteína, la temperatura de tratamiento térmico, la presión de homogenización y el pH.

Las proteínas del suero en forma de microparticulado contribuyen a un aumento de los rendimientos queseros y a mejorar las características del queso

Por norma general, el aumento del pH del suero microparticulado combinado con la presión de homogeneización y la intensificación del tratamiento térmico (tiempo/temperatura) incrementa el tamaño de partícula medio del microparticulado. Lo que se pretende con los agregados de proteínas de suero es obtener un tamaño medio de partícula capaz de ser retenido por la red interna formada durante los procesos de coagulación, es decir, un tamaño de partícula similar al del glóbulo graso de la leche (entre 1-10 μm).

Con la combinación de los factores anteriores, es factible conseguir un microparticulado de composición y tamaño de partícula adecuado a las necesidades industriales a las que se va a destinar el nuevo producto (queso, yogur o bebidas lácteas, entre otras).

Las aplicaciones en quesería tienen como objetivo aumentar rendimientos y reducir el contenido de materia grasa, es decir, el contenido calórico del queso. De este modo, se incrementan los rendimientos brutos queseros manteniendo siempre las tasas de recuperación de materia grasa y de materia proteica.

Tecnológicamente, trabajar con microparticulado va a condicionar los tiempos y temperaturas de trabajo en cuba en función del tipo de queso y de la tecnología aplicada para su elaboración.

Conforme el tipo de tecnología a la que se vea orientada el microparticulado, existen diferentes porcentajes de adición a la leche de fabricación: en pastas frescas enzimáticas y lácticas, donde el contenido en humedad es elevado, se puede añadir hasta un 10%; para pastas prensadas con alto contenido en humedad, las cantidades de microparticulado oscilan entre el 5 y 10%, dependiendo del tipo de pasta; para pastas prensadas no cocidas con menor contenido en humedad, la cantidad de microparticulado se sitúa entre 3 y 5%. En el caso de las tecnologías queseras donde el extracto seco de los quesos sea superior al de los anteriormente citados, el uso de microparticulado no está recomendado.

Condicionantes tecnológicos de la microparticulación

Trabajar con microparticulado comporta una serie de condicionantes tecnológicos durante el proceso de elaboración de queso. El primero es el porcentaje de microparticulado a añadir, no solo por la tecnología empleada en función del queso que se quiera elaborar, sino por las características fisicoquímicas de pH, acidez, materia grasa, lactosa y porcentaje de proteína del microparticulado, diferentes a los de la leche.

Por término medio, el contenido de caseína con respecto a la proteína total de la leche oscila entre un 76 y un 78% de la proteína total. Al añadir microparticulado a la leche de fabricación, se aumenta el contenido total en proteína, aunque se trata de proteína sérica (no coagulable, ya que no es caseína). De este modo, reducimos el porcentaje de caseína de la leche, por lo que se debe ajustar la temperatura y el tiempo del proceso de coagulación ampliándolos ligeramente (normalmente entre 1º C y 1,5º C), para darle a la cuajada la firmeza necesaria y evitar las pérdidas de finos en el suero.

De esta forma, se va a conseguir una cuajada ligeramente más blanda al tener menor cantidad de caseína y al aportar el microparticulado una humedad mayor de la que aportaría la materia grasa, de ahí que el primer corte que se realice en la cuajada sea muy lento y suave, en torno a un 20% más lento que trabajando solo con leche, dejando posteriormente un tiempo de reposo entre 5 y 10 minutos para obtener una mayor firmeza y evitar de este modo la bajada de rendimientos. El tamaño de grano durante el proceso de corte de la cuajada debe ser levemente superior en comparación con una referencia elaborada con leche. La cuajada, siendo más débil por lo anteriormente comentado y debido al estrés mecánico al que se va a ver sometida durante el trabajo en cuba en el proceso de agitación, puede condicionar el tamaño final de grano y con ello el contenido en humedad final del queso.

El segundo condicionante que se puede encontrar se sitúa en los procesos de lavado de la pasta o delactosado. En este caso, el objetivo es controlar la acidez final del queso regulando el contenido de lactosa durante el trabajo en cuba. Implica también realizar ciertos cambios, ya que se debe tener en cuenta que la humedad de la cuajada elaborada con leche y microparticulado es mayor que solo con leche, lo que puede conllevar una acidez excesiva final en el queso. Para evitarlo, es recomendable aumentar el porcentaje de lavado de la pasta.

A nivel tecnológico, el proceso de agitación de la cuajada tiene que ser más suave que el empleado para la referencia. La agitación debe regularse entre un 20% y un 30% menos de velocidad puesto que al mismo ritmo reduciría el tamaño de grano y, con ello, el contenido de humedad del queso.

Con la agitación deben controlarse la temperatura y tiempo de proceso, si se trabaja a igual temperatura que la referencia. El tiempo de agitación (suave) ha de ser similar o un poco inferior a la referencia para evitar secar el grano y condicionar así el extracto seco final de la cuajada antes del prensado.

Es necesario revisar las cinéticas de acidificación desde el inicio del trabajo en cuba, verificando el pH y acidez de la cuajada, hasta su salida de prensa, pues se parte de una matriz diferente de la que se partiría si únicamente fuera leche.

Un porcentaje en exceso de microparticulado en la leche de origen puede tener consecuencias en la textura del queso que puede presentarse como demasiado blanda, adhesiva y con un alto contenido en humedad, características que afectan de manera directa a su vida útil.

A nivel organoléptico, un porcentaje excesivo de microparticulado provoca la aparición de sabores anómalos a suero, no identificados en ningún caso con la referencia, y un exceso de acidez al final del proceso de maduración.

En definitiva, el aprovechamiento de las proteínas del suero en forma de microparticulado es una técnica que permite darle un valor añadido al suero, y que puede ser aplicada en diferentes tipos de tecnologías queseras adaptando los procesos y trabajo en cuba. El resultado es el aumento de los rendimientos queseros, la mejora de las características organolépticas en quesos con bajo contenido en grasa y la reducción de su aporte calórico.

Referencias

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