EDICIÓN ESPECIAL SOBRE APROVECHAMIENTO DE … · de metabolitos inhibitorios, como ácidos orgánicos, peróxido de hidrógeno, diacetilo y bacteriocinas. ... un cóctel de bacterias

❚ EDICIÓN ESPECIAL SOBRE APROVECHAMIENTO DE SUERO LÁCTEO ❚

AñoXXII

www.publitec.com.arISSN 0328-4158

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SUMARIOAÑO XXII - Nº 98 / ABRIL 2017

La conservación natural de los alimentos mediante el uso de cultivosalimentarios microbianos permite extender la vida útil, prevenir el dete-rioro y mejorar la seguridad alimentaria. Pero los cultivos de bioprotec-ción hacen mucho más que extender la vida útil: también ayuda a cons-truir y proteger las marcas.

CULTIVOS DE BIOPROTECCIÓN: LA FORMANATURAL DE PROTEGER LOS ALIMENTOSLIC. GRACIELA TABOADA - MKT ANALYST FOOD CULTURES &ENZYMES CONO SUR - CHR. HANSEN ARGENTINA S.A.I.C.

EDICIÓN ESPECIAL - SUERO LÁCTEO

APROVECHAMIENTO DE SUBPRODUCTOSY VALORIZACIÓN DE RECURSOS AUTÓCTONOS PARA PROMOVER EL DESARROLLO SOSTENIBLEMaría del Pilar BueraPÁGINA 14

SUERO LÁCTEO EN BRASIL: PANORAMAY NECESIDAD DE REAPROVECHAMIENTOMarta de Oliveira Coelho; Mariana Gavioli dos Reis Pena; Tatiana Gomes Zambelli; Fabiano Freire Costa PÁGINA 16

SITUACIÓN DEL SUERO DE QUESERÍAEN LA ARGENTINA Y ALTERNATIVAS DE SU REVALORIZACIÓNSergio RozyckiPÁGINA 22

IMPACTOS AMBIENTALES DEL DESCARTEDE SUERO DE LECHE Y ALTERNATIVAS DE SU APROVECHAMIENTO EN BRASILAndréia Peraro-Nascimento; Priscila Lima SequettoPÁGINA 28

REUTILIZACIÓN DE LAS PROTEÍNAS DELSUERO DE QUESERÍA PARA EL DESARROLLODE PELÍCULAS COMESTIBLES ACTIVASAriel Germán Michaluk; Ana María Romero; MaríaAlicia Judis; Nora BertolaPÁGINA 34

DESARROLLO Y CONTROL DE QUESOSUNTABLES FUNCIONALES E INNOVADORESLópez Hiriart, M.; Iuculano, M.; Pavón, Y.;Caballero, S.; Risso, P.; Rozycki, S.PÁGINA 40

PRODUCCIÓN DE MICRO Y NANOPARTÍCULAS A BASE DE BIOPOLÍME-ROS NATURALES: ESTUDIO DE LAESTABILIDAD DE EMULSIONES A BASE DE SUERO LÁCTEOMariana Gavioli dos Reis Pena; Marta de OliveiraCoelho; Frederico Pitella Silva; Marco AntônioMoreira Furtado; Wesley Willian Gonçalvez doNascimento; Fabiano Freire CostaPÁGINA 48

FUNCIONALIZACIÓN DE LECHE DEBÚFALAS (BUBALUS BUBALIS) DE LAREGIÓN NORDESTE DE LA ARGENTINACOMO ESTRATEGIA PARA LA VALORIZACIÓN DEL RECURSOAna María Romero; Marina Doval;Franco Emanuel Vasile; Exequiel Patiño;José Cedrés; María Alicia JudisPÁGINA 56

SOLUCIONES ALIMENTARIAS PÁGINA 6

INSTITUCIONES

JORNADA “TECNOLOGÍA ENELABORACIÓN DE QUESOS HILADOSARTESANALES CON LECHE DE VACA,BÚFALA Y OVEJA”El INTI Lácteos convocó a un expertoitaliano para continuar capacitando a las pymes queseras de nuestro país

PÁGINA 12

Los productores de alimentos procesados enfrentan ungran desafío, con consumidores que demandan cada vezmás alimentos seguros y con mayor vida útil pero que asu vez tengan el menor procesamiento posible, mínimodaño por calor o congelamiento y que no contengan pre-servantes químicos. En la búsqueda de nuevas formas deextender la vida útil y mejorar la seguridad alimentaria-mientras se cumple tanto con la legislación como conlas demandas de los consumidores- despiertan graninterés los métodos alternativos y naturales de conserva-ción, tales como los cultivos de bioprotección.

La bioprotección busca mejorar la seguridad alimentariaasí como extender la vida útil de los productos. Se defi-ne como bioprotección a la preservación de alimentosusando su microbiota natural y controlada y/o sus meta-bolitos antimicrobianos, para diferenciarla de la preser-vación química. Los cultivos antagónicos agregados aalimentos para inhibir patógenos y/o extender la vida

Tecnología Láctea Latinoamericana Nº 986

SOLUCIONES ALIMENTARIAS

La conservación natural de los alimentos mediante

el uso de cultivos alimentarios microbianos

permite extender la vida útil, prevenir el deterioro

y mejorar la seguridad alimentaria. Pero los

cultivos de bioprotección hacen mucho más que

extender la vida útil: también ayuda a construir y

proteger las marcas. Brindan a los productos

ventajas competitivas y refuerzan la confianza

entre los productores, los comerciantes y los

consumidores. Además, ayudan a asegurar

que cuando los productos llegan al consumidor,

el sabor y la calidad permanecen siempre tal

y como fueron concebidos.

CULTIVOS DE BIOPROTECCIÓN: LA FORMANATURAL DE PROTEGER LOS ALIMENTOSLIC. GRACIELA TABOADA - MKT ANALYST FOOD CULTURES & ENZYMES CONO SUR -CHR. HANSEN ARGENTINA S.A.I.C.

¿QUÉ ES LA BIOPROTECCIÓN?

útil(1) modificando lo mínimo posible sus pro-piedades sensoriales se denominan cultivosbioprotectores(2).

Los cultivos alimenticios microbia-nos son bacterias vivas, hongos y levadurasutilizados en la elaboración de alimentos y tie-nen un enorme potencial para su uso en labioprotección, ya que son seguros para elconsumo y dominan a la microbiota en formanatural durante el almacenamiento. De acuer-do a la Asociación Europea de Alimentos yCultivos Alimentarios (EFFCA), el término“cultivos bioprotectores” se aplica a los culti-vos alimentarios microbianos que, exhibiendouna actividad metabólica, contribuyen a inhi-bir o controlar el crecimiento de microorga-nismos indeseables en alimentos, los cuales pueden serbacterias patógenas, hongos toxigénicos y/o levaduras.Esta propiedad es el resultado del metabolismo activodel cultivo fermentativo, lo que conduce a accionestales como un sistema de competencia complejo porlos nutrientes y espacios de interacción y la producciónde metabolitos inhibitorios, como ácidos orgánicos,peróxido de hidrógeno, diacetilo y bacteriocinas.

El uso de las bacterias ácido-lácticas (en adelante, BAL)en los alimentos tiene una larga historia. Entre los años10.000 y 6.000 A.C. las civilizaciones empiezan a cons-tituirse como poblaciones estables con hábitos seden-tarios de vida y comienzan a dominar cultivos y anima-les para tener una provisión continua de alimentos.También tiene inicio la generación y acumulación deexcedentes de productos agropecuarios en los cuales,al ser mantenidos a temperatura ambiente, se producenfermentaciones que transforman esa materia prima ennuevos productos alimenticios de características distin-

tas. Las bases científicas de dichas fermentaciones sedesconocieron hasta que en 1870 Pasteur propone quela acidificación de la leche está asociada con el creci-miento y la actividad metabólica de seres vivos micros-cópicos, más tarde catalogados como bacterias delácido láctico (o bacterias ácido-lácticas, como se lasconoce hoy en día). A partir de entonces han sido innu-merables la cantidad de trabajos científicos realizadossobre este grupo de bacterias(3).

Las BAL están en la lista GRAS (generalmentereconocidas como seguras), debido a su asociacióntípica con la fermentación de los alimentos y su largatradición como bacterias de grado alimentario. Además,los péptidos antimicrobianos producidos por las BALpueden ser descompuestos fácilmente por las protea-sas digestivas, por lo que no producirán trastornos enla microbiota intestinal.

Las BAL pueden ejercer un efecto bioprotectoro inhibidor contra otros microorganismos como resul-tado de la competencia por nutrientes y/o de la produc-ción de bacteriocinas u otros compuestos antagónicos,

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Tecnología Láctea Latinoamericana Nº 98 7

EMPLEO DE BAL EN ALIMENTOS

tales como ácidos orgánicos, peróxido de hidrógeno yenzimas. Se puede hacer una distinción entre cultivosiniciadores y protectores, en los primeros prima la acti-vidad metabólica (producción de ácido, hidrólisis deproteínas), mientras que la acción antimicrobiana cons-tituye el principal objetivo en los segundos.

La capacidad preservante de las BAL en los ali-mentos se atribuye a la producción de metabolitos anti-microbianos, incluyendo ácidos orgánicos y bacterioci-nas. La producción de ácidos como resultado del catabo-lismo de carbohidratos es una característica común entrelas BAL, aunque no todas las BAL pueden producir pép-tidos antimicrobianos durante el crecimiento. Ya quenumerosas bacteriocinas han sido aisladas durante lasúltimas décadas, la producción de estas sustancias anta-gónicas parece ser un fenotipo común entre las BAL.

Las BAL deben su nombre a que fueron reco-nocidas por primera vez como los microorganismosresponsables de la acidificación de la leche por produc-ción de ácido láctico. No constituyen un grupo taxonó-micamente definido, sino que bajo esa denominación seincluyen diversos géneros filogenéticamente relaciona-dos o cercanos que comparten características morfoló-gicas, fisiológicas, metabólicas y ecológicas.

La seguridad y estabilidad microbiana -así como la cali-dad sensorial y nutricional de los productos alimenti-cios- se basan en la aplicación de factores preservanteso “barreras”. Estos factores fueron introducidos empíri-camente en alimentos tradicionales mientras que paraproductos alimenticios más nuevos se seleccionaron yaplicaron barreras(5). Esta tecnología, derivada delentendimiento del efecto barrera(6), hace referencia auna combinación deliberada de técnicas ya existentes(temperatura, actividad acuosa, preservantes) y nuevas(envasado con gas, bacteriocinas) a fin de estableceruna serie de factores preservantes más selectivos(barreras) que los microorganismos dañinos y patóge-nos no puedan superar. El antagonismo microbiano

también es aprovechado mediante la modificación decondiciones medioambientales para lograr una compe-tencia controlada y favorecer el crecimiento de organis-mos específicos, especialmente BAL, y que así se pro-duzca una secuencia bacteriana predecible.

Las bacterias interactúan entre sí y con elmedioambiente. Sin embargo no son esos factores losque determinan el crecimiento, la muerte o la supervi-vencia de las bacterias. La prevalencia de ciertas espe-cies estará determinada por su nivel inicial relativo, afi-nidad por los sustratos, disponibilidad de los sustratos,tasa de crecimiento relativa de las especies que compitena diferentes temperaturas y la producción de metabolitosantimicrobianos. Las BAL pueden producir una ampliavariedad de metabolitos antagónicos primarios y secun-darios incluyendo ácidos orgánicos, diacetilo, CO2 y bac-teriocinas, las que son péptidos ribosomales activos con-tra patógenos de origen alimentario tales como L.monocytogenes, Clostridium y otras bacterias dañinas.

El desempeño de los cultivos microbianos puede serevaluado mediante distintas pruebas de laboratoriotales como los tests de desafío. Un test de desafío esuna prueba que consiste en la inoculación artificial deun cóctel de bacterias a un producto alimenticio paraestudiar su comportamiento durante la vida útil y bajocondiciones de almacenamiento controladas.

Los test de desafío diseñados como análisiscomparativo para demostrar el efecto de los cultivos debioprotección contra diferentes contaminantes en pro-ductos lácteos reales demuestran si existe un efectobajo contaminación constante, y los resultados sonfáciles de interpretar. Cabe considerar que los mismosestán basados en niveles de contaminación elevados,los productos sujetos a pruebas están expuestos amucho oxígeno y los contaminantes crecen en condi-ciones de exposición al ambiente durante la vida útil delalimento. Debido a estas condiciones experimentales, elcrecimiento de los contaminantes en los test de desafíose ve acelerado y se espera que cualquier efecto inhibi-



ESTABILIDAD EN ALMACENAMIENTO:EL “EFECTO BARRERA”

EVALUACIÓN DE EFECTIVIDAD

dor que se observe en estas pruebas por efecto de loscultivos bioprotectores se vea amplificado bajo condi-ciones reales.

Los análisis metagenómicos se han convertidotambién en una poderosa herramienta para el estudiode la microbiota de muestras y evaluar así la implemen-tación del cultivo agregado en los alimentos. La combi-nación de ambos análisis es útil para demostrar la efi-cacia de los cultivos para mejorar la calidad microbianade los alimentos(7).

Aplicación en quesosEl deterioro de quesos duros y semi-duros puede sercausada por el crecimiento de bacterias Gram positivasformadoras de esporas anaeróbicas tales comoClostridium butryricum, Clostridium tyrobutyricum yClostridium sporogenes. El desarrollo del Clostridiumresulta en una producción de gas y ácido butírico, res-ponsables de una completa pérdida de caracterizaciónde la textura y sabor de los quesos. Una alternativa uti-lizada hace muchos años en la industria es el uso denitrato de sodio como forma de evitar el crecimiento delClostridium. Pero el uso de este conservante poseealgunas desventajas, dado que los concentrados desuero en polvo pueden ser utilizados cada vez más enformulaciones de alimentos donde este conservante nodebería estar presente.

Agregando cultivos alimentarios mesófiloshomofermentativos de cepa única Lactococcus lactis

subsp. lactis a la leche, su sistema metabólico producenisina durante el proceso de elaboración de los quesos.La nisina es un bactericida conocido que inhibe bacteriasdel grupo Gram positivas formadoras de esporas anaeró-bicas. Algunos estudios muestran también su eficacia enbacterias del grupo Brevibacterium linens, controlando eldesarrollo de manchas amarillentas en la superficie delqueso. Cuando se agrega directamente a la leche, la nisi-na inhibirá rápidamente cualquier cultivo que hubiesesido agregado o esté presente en la leche, interfiriendodirectamente en la formación de ácido láctico u otroscompuestos de la fermentación secundaria. La nisina hasido aprobada como aditivo alimentario en más de 50países -incluidos la UE y los EE.UU.- donde cuenta con elstatus de GRAS para su uso en alimentos y bebidas(9).

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BIOPROTECCIÓN DE QUESOS Y LÁCTEOS FRESCOSLate blowing en quesos Emmenthal. A) Control - B) a G) con

Clostridium tyrobutyricum, C. sporogenes y C. beijerinckii,inoculados en forma individual y en forma combinada(8)

Aplicación en lácteos frescosEn la actualidad, el principal desafío para los productoresde lácteos frescos es la contaminación por hongos ylevaduras que están presentes en forma natural en elambiente y pueden producir deterioro, especialmente enaquellos productos expuestos a una interrupción en lacadena de frío desde la planta elaboradora hasta llegar alconsumidor. Además de las propiedades ya descritas, lasBAL tienen el potencial de ser efectivos en combatir hon-gos y levaduras. Si bien los cultivos bioprotectores no loseliminan, son muy efectivos en retrasar su crecimiento:en el caso de los hongos, retardan el desarrollo micelar,mientras que en las levaduras extienden la fase de laten-cia y disminuyen el ritmo de crecimiento.

Un método utilizado habitualmente en la indus-tria es el agregado de sorbato en la formulación. Engeneral el sorbato tiene un impacto mayor durante laprimera etapa de crecimiento de los hongos y demora laaparición de los primeros indicadores visuales de supresencia, pero el crecimiento en sí no es inhibidodurante el resto de la vida útil del producto.

Al aplicar cultivos bioprotectores de cepas selec-cionadas Lactobacillus rhamnosus y Lactobacillus paraca-sei en forma individual o combinada a productos lácteosfrescos (leches fermentadas y quesos tipo Cottage, Tvarog

o Quark, entre otros), el impacto en el crecimiento inicialde los hongos es menor, pero la inhibición en el crecimien-to y esporulación posteriores se extiende a toda la cadenade valor. El mismo patrón inhibidor se observa en las leva-duras. Ambas especies son consideradas como seguras(QPS por sus siglas en inglés) por la European Food SafetyAuthority y han sido testeadas para confirmar que no pro-ducen metabolitos no deseados ni poseen genes de resis-tencia adquirida a los antimicrobianos.

La acción de los cultivos alimentarios biopro-tectores extiende la vida útil de los productos lácteosfrescos, permitiendo además reducir los desperdiciosocasionados por deterioro que se producen desde laempresa elaboradora hasta el consumidor.

La aplicación de cepas seleccionadas de BAL como cul-tivo competitivo para inhibir bacterias indeseables es con-siderada como una barrera biológica adicional para lograruna mayor seguridad en los alimentos, extender su vidaútil y permitir un etiquetado limpio, mientras satisface lademanda de los consumidores por productos frescos,naturales y libres de preservantes artificiales. Los principa-les beneficios derivados de su aplicación en alimentos son:

Seguridad alimentariaEs responsabilidad de los productores elaborar ycomercializar productos inocuos para los consumidoresy aptos para el consumo. Ésto coloca a la seguridad ali-mentaria como prioridad máxima y es aquí dondeentran los cultivos de bioprotección.



Deterioro de yogures por contaminación con hongos tras seralmacenados por 28 días (arriba y medio) vs. yogures con cultivos

bioprotectores (abajo).

BENEFICIOS DERIVADOS DEL USO DE CULTIVOSALIMENTARIOS DE BIOPROTECCIÓN

Protección de la marcaLa bioprotección de los alimentos es también la protec-ción de su marca. Las marcas que han sido asociadas aproblemas de retiro de productos en mal estado puedenhacer pasar un mal trago a la empresa y, en algunoscasos, incluso llevarla a la quiebra.

Reducción de costosLos costos se van agregando a lo largo de la cadena deabastecimiento. Los cultivos de bioprotección ayudan areducir costos de control de calidad, a bajar el inventa-rio mediante una producción más rápida y a reducirdesperdicios, entre otros.

SustentabilidadDesperdiciar comida es una preocupación crecientepara el público y un problema ético en un mundo dondela escasez de alimentos existe y seguramente aumentea futuro. Agregar cultivos de bioprotección como una

barrera adicional dentro de su programa de seguridadalimentaria tiene también sentido para la sociedad.

EtiquetadoLos cultivos microbianos son considerados ingredien-tes y entran dentro de la clasificación GRAS. El uso decultivos de bioprotección permite conservar una etique-ta limpia. Una etiqueta limpia y “sin conservantes”puede usarse como una ventaja diferencial frente a losproductos de la competencia.

(1) Stiles, 1996(2) Lücke, 2000.(3) Food Science - S. Raffellini. Journal of Food Safety – Oct. 22, 2008(4) Orla–Jensen, 1919(5) Leistner, 2000(6) Leistner, 1997(7) Estudio presentado en el Food Micro 2014, 1-4 Septiembre,Nantes, Francia(8) A.G. Le Bourhis et al, International Journal of food Micro., 2007(9) Um novo conceito para bioproteção em queijos - Ha-La Biotec134, Chr. Hansen Ind. e Com. Ltda.

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REFERENCIAS

González - Al Dr. Ángelo Citro lo conocemos desdehace dos años, cuando a través de un proyecto INTI-Unión Europea organizamos un proyecto sobre tecnolo-gía de elaboración de quesos hilados de búfala. En esemomento trabajamos en la región NOA y en provinciade Buenos Aires, donde hicimos los primeros cursossobre este tema. Este ya es nuestro cuarto curso, elsegundo con Ángelo, y hemos tenido una excelenterepercusión. En esta oportunidad no solamente traba-jamos con leche de búfalas sino también de vaca y deoveja. Tenemos 18 participantes, que es la capacidadcon la que contamos para realizar las prácticas, por-que en realidad hubo más de 40 interesados. Hay par-ticipación de empresas pymes de las provincias deBuenos Aires, La Pampa, Misiones, Corrientes ySanta Fe. También participan profesionales de laUniversidad Nacional del Litoral, de la UniversidadNacional del Nordeste y de la Facultad de Veterinariade Buenos Aires. La repercusión fue muy buena, ellunes trabajamos con leche de vaca, el martes conleche de búfala y el miércoles con leche de oveja ycon mezclas de leche.

Citro - En Italia la importancia de los quesos de pastahilada de búfala es fundamental. En Europa los quesoshilados tienen el tercer lugar en consumo, por detrásdel Parmigiano-Regianno y del Grana Padano. La tradi-ción del queso hilado en Italia tiene más de mil años,tanto de búfala como de vaca y de oveja. Se elaboranhúmedos, con 60% de humedad, o un poco más secos,como el Provolone.


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Con el objetivo de vincular y capacitar

a especialistas de empresas productoras de

quesos de pasta hilada, el Centro INTI-Lácteos

organizó una capacitación intensiva sobre

quesos elaborados con leche de búfala, vaca y

oveja. La actividad estuvo a cargo del experto

italiano Ángelo Citro del 15 al 17 de mayo en la

sede central del INTI. El curso incluyó

explicaciones teóricas de las diferentes

variedades y sus respectivas elaboraciones

prácticas, con evaluación sensorial y

caracterización. Dialogamos con Marcelo

González -Coordinador de Asistencia

Tecnológica y responsable del INTI-Lácteos

sede Parque Tecnológico Migueletes- y con el

especialista italiano Angelo Citro sobre la

jornada y sobre la creciente importancia

de este tipo de quesos en el mundo.

JORNADA “TECNOLOGÍA EN ELABORACIÓNDE QUESOS HILADOS ARTESANALES CONLECHE DE VACA, BÚFALA Y OVEJA”EL INTI LÁCTEOS CONVOCÓ A UN EXPERTO ITALIANO PARA CONTINUARCAPACITANDO A LAS PYMES QUESERAS DE NUESTRO PAÍS

¿CÓMO SURGIÓ LA IDEA DE ESTE CURSOSOBRE QUESOS HILADOS?

¿CUÁL ES LA IMPORTANCIA DE LOS QUESOS HILADOS EN ITALIA Y EN EL MUNDO?

Marcelo González y Ángelo Citro

Citro - La mozzarella para pizza es otro queso. En estecurso explicamos la elaboración de mozzarella paraconsumo directo, de mayor humedad (60-65%) y conun sabor propio, que debe ser consumida sola o conjamón, pero sin el agregado de aceite, sal u otros con-dimentos. Otra cosa que estamos organizando en estecurso es un panel de evaluación sensorial de mozzare-lla para que sepa determinar bien cuál queso es mozza-rella y cuál no, de tal modo que los técnicos del INTIpuedan explicar cómo debe ser la mozzarella para con-sumo directo.

González – En nuestro país tenemos la tradición demozzarella para pizza. No hay muchas empresas queelaboren la mozzarella “mórbida”, tipo bocconcino opulpeta, como la llamamos aquí. Ángelo se refiere a lamozzarella fresca, con un tenor de humedad muchomás elevado de lo que estamos acostumbrados en laArgentina. En el tercer día de este curso haremos unaevaluación sensorial con respecto a los perfiles de mo-zzarella que tenemos en nuestro país para comparar elgusto, el formato, el tenor de humedad, que son total-mente distintos a los de la mozzarella italiana.

Citro - Los participantes están muy interesados en eltema. El problema es que no conocen la verdaderamozzarella. También están interesados en elaborar lamozzarella de oveja, un producto típico del sur de Italia,en Cerdeña y Sicilia, de alta humedad. La mozzarella deoveja tiene el mismo tamaño y textura similar, conaroma y sabor diferentes, y se puede presentar tambiéncurada, con uno o dos meses de estacionamiento.

Citro – En realidad, la única mozzarella es la producidacon leche de búfala. La elaborada con leche de vaca sedenomina “Fior di latte”. Pero en todo el mundo sehabla de mozzarella de búfala, de vaca, de oveja... hastaincluso mozzarella de camello.

González – Hay algunas empresas que los ofrecen,como Quesos Festa, Mozzari, Granja Arrivata y LaDelfina, que elabora con leche de búfala. Si bien ennuestro país la leche de búfala no está muy difundida,

hay que tener en cuenta que es la segunda en volumen anivel mundial. Un 13% de la leche que se produce en elmundo es de búfala. En la Argentina más del 90% esleche de vaca, luego vienen la de cabra y oveja y hay muypoca leche de búfala, ya que esta especie se utiliza en sumayor parte para producción de carne. En el INTI quere-mos trabajar en un sistema de doble propósito, dondeademás de producir carne, se utilice a las búfalas para elsector lácteo. Hay ya algunos emprendimientos en lasprovincias de Formosa, Corrientes, Misiones y BuenosAires. Si bien hoy tenemos poca leche de búfala, vemosuna proyección a futuro muy interesante, ya que tambiénexiste un sector de consumidores que pide este tipo deproductos, que hoy están en una línea gourmet.

González – Sí, por supuesto. La idea es continuar coneste curso a lo largo del año, con una o dos edicionesmás. El año pasado ya lo hemos dictado con profesiona-les del INTI Lácteos y tuvimos muy buena repercusión.Para nosotros, como instituto dedicado a la ciencia y tec-nología láctea, es muy importante brindar herramientastecnológicas y de conocimiento a las empresas de nues-tro país para que se fortalezcan, aumenten su competiti-vidad y obtengan productos con mayor valor agregado.


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¿ESTÁ BIEN DICHO MOZZARELLA DE VACA O DE OVEJA?

¿SE VA A REPETIR ESTE CURSO PARA LOSINTERESADOS QUE NO PUDIERON PARTICIPAR?

ESTOS QUESOS NO SON COMUNES ENEL MERCADO ARGENTINO…

¿CÓMO SE LOS CONSUME, EN FRESCOO COMO INGREDIENTES DE OTRAS COMIDAS, POR EJEMPLO LA PIZZA?

Una de las áreas que componen este programa es la deDesarrollo Sostenible, cuya gestora es la Dra. YesidOjeda Papagayo. El desarrollo sostenible se basa en lanecesidad de que exista un delicado equilibrio entre tresaspectos: el impulso económico de una región, la con-servación del medio ambiente y el bienestar de la socie-dad involucrada. Si un dado emprendimiento carece dealguno de estos valores se considera no sostenible.

Desde 2015, un grupo de científicos, profesio-nales y empresarios de ocho países de la región(Argentina, Bolivia, Brasil, Chile, Colombia, España,México y Uruguay) nos encontramos realizando activida-des en el área de desarrollo sostenible en el marco de lared CYTED 415RT0495. El propósito de la misma es inter-cambiar y difundir conocimientos acerca de la recupera-ción de subproductos rurales, aprovechando recursosautóctonos para la producción de alimentos lácteos fun-cionales (http://www.lacfuncyted.org/#!/-lacfun-cyted/) .

Un documento emitido por la Organización de lasNaciones Unidas para la Agricultura y Alimentación(FAO) remarcó la preocupación mundial por el despilfa-rro de alimentos. Un tercio de la producción mundial (1,3109 toneladas) nunca llega a consumirse debido a pérdi-das que ocurren en la cadena de suministro desde la pro-ducción primaria hasta el consumo. Aunque en AméricaLatina es menor que en Europa y Estados Unidos, es aúnelevado si se tiene en cuenta que existe carencia de ali-mentos para algunos sectores de la región.

Una de las recomendaciones principales de laFAO es la adopción de prácticas más sostenibles en laproducción y el comercio agrícolas. Los desechos rura-les lácteos o frutihortícolas, muy abundantes en nues-tra región, contienen componentes bioactivos cuyarevalorización supone la disminución de los residuos ysu tratamiento y del costo total del proceso, aumentandola sostenibilidad de los sistemas productivos. La crecien-


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CYTED es el programa Iberoamericano de

Ciencia y Tecnología para el Desarrollo cuyo

objetivo principal es contribuir al desarrollo

armónico de la región iberoamericana a través

de mecanismos de cooperación que buscan

resultados científicos y tecnológicos

transferibles a los sistemas productivos y a las

políticas sociales. El Programa CYTED fue

creado en 1984 mediante un Acuerdo Marco

Interinstitucional firmado por 21 países de

lengua hispano-portuguesa y desde 1995

se encuentra formalmente incluido entre

los Programas de Cooperación

de las Cumbres Iberoamericanas de

Jefes de Estado y de Gobierno.

APROVECHAMIENTO DE SUBPRODUCTOSY VALORIZACIÓN DE RECURSOS AUTÓCTONOS PARA PROMOVER EL DESARROLLO SOSTENIBLE

María del Pilar Buera Departamento de Industrias - FCEN-UBA-CONICET. Argentina. Coordinadora de la Red CYTED [email protected]

te preocupación de los consumido-res por el cuidado del medioambiente, el reclamo de alimentosnaturales y la legislación ambientalson fuerzas impulsoras importan-tes para la introducción de prácti-cas sostenibles en industrias pro-cesadoras de alimentos.

Un ejemplo es el suero lácteo, objetivo de estapublicación especial de Tecnología LácteaLatinoamericana. Se trata de un efluente de la fabricaciónde quesos, muy contaminante y de alto costo de procesa-miento si se desea eliminar su influencia nociva sobre elmedio ambiente. Este residuo posee gran importancianutricional y su recuperación conlleva beneficios econó-micos. La recuperación de proteínas de suero e incorpo-ración en otros alimentos como componente funcionalpotencia las características nutricionales, ya que sus pro-teínas poseen un alto valor biológico.

En este número se expondrá la situación general delaprovechamiento de suero lácteo en la región, desta-cando sus nuevos usos y herramientas científicas y tec-nológicas con las que se cuenta para favorecer suempleo en la formulación de alimentos innovadores enforma sostenible. Estas aplicaciones constituyen unavance importante para el empleo de agentes naturalespara la mejora nutricional y/o funcional de alimentos, ala vez que se valorizan residuos agroindustriales y fuen-tes vegetales autóctonas.


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Científicos, profesionales y empresarios de ocho países de la región (Argentina, Bolivia,Brasil, Chile, Colombia, España, México y Uruguay) forman parte de la red CYTED 415RT0495

para trabajar en el área de desarrollo sostenible.

La coordinación de esta publi-cación especial sobre aprove-chamiento de suero lácteoestuvo a cargo del ProfesorFabiano Freire Costa, docentedel Departamento de CienciasFarmacéuticas, Facultad deFarmacia, Universidad Federalde Juiz de Fora, MG – [email protected]

El objetivo de este trabajo fue presentar la gran activi-dad de producción de derivados de leche y su impor-tancia en la economía brasileña. Se constató un aumen-to significativo en la producción de los lácteos y así,directamente, una mayor acumulación de suero deleche que es su principal residuo. Asimismo, este suerolácteo es altamente contaminante, lo que hace necesa-rio un descarte adecuado o su reaprovechamiento. Conel fin de verificar el destino del suero de 110 empresaslácteas en dos regiones del Estado de Minas Gerais, serealizó un cuestionario donde se observó que la mayorparte de estas empresas producen más de tres millitros de suero por día y que cerca del 73% lo utilizanpara la alimentación animal, siendo que solo unaempresa láctea produce suero en polvo, utilizandoultrafiltración en la etapa de preconcentración. Por esoes muy importante la inversión y el apoyo gubernamen-tal para estudios de las nuevas tecnologías con el fin dealcanzar un descarte más limpio o generar otras mane-ras de utilización de este residuo con el fin de mantenerla cadena productiva.

En la leche es posible encontrar más de 100.000 molé-culas distintas que son agrupadas básicamente engrasa, proteína, carbohidratos (lactosa), sales minera-les y agua (Baldasso et al, 2011). Las proteínas y lasgrasas son responsables de la organización y estructu-ración de la leche y forman parte de casi todos los pro-ductos lácteos producidos. Las proteínas de la lecherepresentan del 3,2% a 3,8% de la composición total,variando de acuerdo con la raza de los animales, etapa

de la lactación, estación del año y alimentación (Tavantiet al, 2009). De este total de proteínas, cerca del 80%están formadas por caseínas y 20% por sero-proteínas(Tavanti et al, 2009). Las sero-proteínas están formadasbásicamente por las fracciones β-lactoglobulina (β-LG)y α-lactoalbumina (α-LA), siendo que la α-LA es solu-ble en agua en la faja de pH 4,5-5,5 (Sgarbieri, 2005) yla β-LG es principalmente soluble en medio acuoso pordebajo de pH 3,5 y por encima de pH 7,5 (Bouhallab &Croguennec, 2014). En la fragmentación de la lechepara obtención de derivados, como quesos frescos, laindustria dispone de procesos de separación, sean quí-micos para la coagulación ácida o enzimáticos con usode fermentos biológicos. También -dependiendo deltamaño y la capacidad económica de algunas empresasde medio y gran porte- se utilizan técnicas de membra-nas para separación (Leindecker, 2011), como la ultra-filtración (UF) que desde 1981 se volvió una de las téc-nicas más utilizadas para la recuperación de proteínassolubles de suero (Brans et al, 2004).

Luego de esa fase de fragmentación de laleche, muchos establecimientos que producen básica-mente quesos, como se observa en la Tabla 2, utilizansolo las caseínas de la leche, originando una gran can-tidad de residuo denominando suero lácteo. El suerolácteo es rico en sero-proteínas (β-LG y α-LA), salesminerales y agua, pudiendo también ser encontradasimunoglobulinas, seroalbuminas, lactoferrina, transfe-rrina y otras proteínas y enzimas en menores cantida-des (Foegeding et al, 2002).

Hay registros de la primera fábrica de lácteosde América del Sur fundada en torno de 1888, en laSerra da Mantiqueira, en Minas Gerais, por el Dr. CarlosPereira de Sá, donde desde entonces hubo un rápidocrecimiento de la industria de lácteos en Brasil, princi-palmente en los estados de Minas Gerais, São Paulo,Rio de Janeiro y Santa Catarina (Leche et al, 2006).Actualmente, Brasil continúa su crecimiento en laindustria de alimentos lácteos. En 2015 cerca de 35 milmillones de litros de leche fueron producidos y destina-dos a las industrias con el fin de producir los más varia-dos tipos de alimentos lácteos, como leche fluida, lecheen polvo, leche condensada, crema de leche, yogurt,suero de manteca, suero de leche, manteca, quesos,dulce de leche, leches modificadas, entre otros, comose muestra en la Tabla 1.


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O SUERO LÁCTEO EN BRASIL: PANORAMAY NECESIDAD DE REAPROVECHAMIENTO

Marta de Oliveira Coelho1;Mariana Gavioli dos Reis Pena1; Tatiana Gomes Zambelli2; Fabiano Freire Costa1*

1Departamento de Ciencias Farmacéuticas - Facultad de Farmacia - Universidad Federal de Juiz de Fora. Minas Gerais, Brasil2Polo de Excelencia de Leche y Derivados. Juiz de Fora,Minas Gerais, Brasil. *[email protected]

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

De este total de leche, la región Sur lidera con una pro-ducción de 12,3 mil millones de litros, seguida por laregión Sudeste (11,9 mil millones de litros), Centro-Oeste (4,8 mil millones), Nordeste (4,1 mil millones) yNorte (1,8 mil millones). La región Sudeste de Brasil esla segunda mayor productora del país, siendo formadapor los estados de Minas Gerais, São Paulo, Rio deJaneiro y Espírito Santo. El estado de Minas Gerais sedestaca por la mayor producción con cerca de 9,1 milmillones de litros de leche (Intelactus/Embrapa Gado deLeche, 2017). Datos de la situación de las industriaslácteas en Minas Gerais aportan informaciones relevan-tes para el sector debido a su representatividad y a suimportancia en el mercado nacional. Por tanto, este tra-bajo tuvo como objetivo hacer un diagnóstico de lasituación de 110 empresas lácteas en la región de Zonada Mata y Campos das Vertentes, del Estado de MinasGerais, por medio de la aplicación de un cuestionario.

Se realizó un relevamiento en 110 empresas lácteas dela región de Zona da Mata y Campos das Vertentes delEstado de Minas Gerais, Brasil. Se aplicó un cuestiona-rio a los responsables de las empresas en el año 2014y los datos obtenidos fueron tabulados en planilla

Excell. Se realizó un relevamiento bibliográfico utilizan-do como fuente de datos a Intelactus/Embrapa Gado deLeche, 2017.

De acuerdo con la Tabla 1 es posible observar que aun-que el país produce una gran cantidad de leche, aúnimporta mucho más que lo que exporta, siendo que en2015 el saldo de la balanza comercial fue negativo paraleche fluida, leche en polvo, suero de leche, manteca,quesos, dulce de leche, leche modificada y otros pro-ductos lácteos.

De esta forma, la producción de alimentos abase de leche deja un gran volumen de suero lácteocomo residuo, o sea, se puede producir en la faja entrenueve a doce litros de suero, con media de diez litros,por cada kilo de queso elaborado. Este residuo puedetener diversos destinos, adecuados o no (Giroto &Pawloswsky, 2001). Si es descartado sin tratamientocausa perjuicios al medio ambiente, pues es muy con-taminante, pero por otro lado se están haciendo estu-dios en el intento de evitar el desperdicio de este mate-rial de composición nutricional riquísima, transformán-dolo en un nuevo insumo para productos y procesosinnovadores


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METODOLOGÍA

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

TABLA 1 - Valor anual de las exportaciones e importaciones de productos lácteos en (U$S mil)

De acuerdo con la Tabla 2, se observa que la mayoría delas empresas encuestadas produce más de tres millitros de suero de leche, pudiendo llegar hasta 30 millitros, que pueden ser utilizados en diferentes formas.Siendo que de todos los establecimientos encuestadoscerca de 85% producen queso, 73% utilizan el suerolácteo como alimentación animal y solo 4,5% hacen undescarte adecuado, 0,9% lo utiliza para ultrafiltración,69% descarta en el medio ambiente y hace tratamientode efluentes y solamente 0,9% produce suero en polvo.Con esos datos se sabe que la producción de queso esgrande, sin embargo aún hay mucho volumen de suerolácteo descartado sin el debido reaprovechamiento yagregado de valor, ya que se conoce la importancia detratamiento de este residuo para que no se tengan per-juicios ambientales.

La Figura 1 muestra un flujograma con unposible reaprovechamiento de material luego de laetapa de producción de suero de leche en polvo(Domingues et al, 1999). De acuerdo con el flujogramapresentado, es posible obtener etanol luego del proce-so de secado del suero lácteo, disminuyendo la carga

orgánica liberada al medio ambiente. El reaprovecha-miento va más allá del respeto a las normas ambienta-les impuestas por los órganos reguladores que buscanimpedir el descarte de este material que posee unaenorme carga orgánica contaminante, sino principal-mente por ser un alimento rico en proteínas que pose-en un alto valor nutricional, pues contienen los princi-pales aminoácidos esenciales y lactosa, que son impor-tantes para procesos biotecnológicos (Giroto &Pawloswsky, 2001). Por otra parte, presentan excepcio-nales propiedades funcionales de solubilidad, forma-ción y estabilidad de espuma, emulsificación, gelifica-ción, formación de filmes y cápsulas protectoras(Modler, 2000; Wong et al., 1996). Constituyen ungrupo bastante diversificado de proteínas con caracte-rísticas estructurales bien diferentes (Wong et al.,1996) que pueden ser reaprovechadas en el desarrollode productos alimenticios innovadores y como compo-nentes farmacológicos o de cosméticos, debido a susinnumerables ventajas (Donsi et al, 2012). Otra formaimportante de reuso es la utilización de microorganis-mos para la producción de etanol, como en el caso de


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O TABLA 2 - Relevamiento de informaciones sobre las empresas lácteas en la región de Zona da Mata yCampo das Vertentes del Estado de Minas Gerais – Brasil

la levadura Kluyveromyces, que fermenta naturalmenteel azúcar del suero, formando un combustible comoetanol, tal como se presenta en la Figura 1.

Para aprovechamiento como alimento, debenser respetados parámetros de calidad e identidad,como la ausencia de microorganismos patógenos odeteriorantes, baja cantidad de sodio, en algunos casosreducción de la cantidad de lactosa, buena estabilidadpara almacenamiento y logística (reduciendo costosprincipalmente en exportaciones), además de tener unabuena y fácil conservación para los más diferentes

tipos de procesamiento y desarro-llo de una variedad enorme de pro-ductos (Alves et al, 2014).

Actualmente, existe un graninterés de la industria en imple-mentar proyectos de secado, quees un proceso por atomización queconsiste en la remoción de partedel agua del producto, permitiendoel almacenamiento y conservaciónpor más tiempo del suero lácteolíquido al transformarlo en polvo,facilitando así la distribución y elreaprovechamiento. La idea es

reducir costos en el transporte (exportación e importa-ción) y facilitar el almacenamiento (Schuck, 2002). Sinembargo, esos métodos de secado son onerosos, sien-do inaccesibles para los pequeños productores de lác-teos. Se hace necesaria la construcción de una cadenaproductiva para reaprovechamiento de suero, pero tra-tándose Brasil de un país de extensiones continentales,los problemas de logística son constantemente men-cionados como una de las principales dificultades.Locales de difícil acceso, pequeñas cantidades produci-


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FIGURA 1 - Reutilización de suero de queso

das por día y ausencia de un patrón de calidad sonejemplos de los obstáculos encontrados para la cons-trucción de centros de coleta para captación y remisióna secado (Martins et al, 2013).

En el caso de establecimientos medianos ygrandes, están siendo instalados métodos para secadoin situ en la producción de suero lácteo en polvo. Lospequeños productores aún están obligados a utilizar elsuero lácteo como forma de alimentación para los ani-males y en muchos casos descartan el material enforma clandestina al medio ambiente, generando perjui-cios ambientales irreparables. El desarrollo de produc-tos innovadores es de extrema importancia para lacadena productiva, apuntando a los pequeños produc-tores que en la mayoría de los casos no reaprovechaneste material. La literatura científica ya describemuchos alimentos que podrían ser producidos en esoslocales, sin embargo, hay una falta de políticas públicasy de incentivos gubernamentales como financiamientosy entrenamientos, que aún están muy distantes de larealidad y de las necesidades de los productores. Otroproblema está en la transferencia de estas tecnologíasinnovadoras para los productores que no disponen derecursos financieros para inversiones, además, muchasestán protegidas por patentes y son de difícil acceso.

En este caso, las asociaciones público-priva-das serían una buena alternativa para minimizar losproblemas económicos y tecnológicos, pero es una rea-lidad que -aunque existen casos de éxito- no cubre lascarencias tecnológicas generadas para el pequeño pro-ductor. La transferencia de estas tecnologías podríaefectivizarse a través de centros de entrenamiento y enInstitutos de Investigación, Universidades, CentrosTécnicos, entre otros, que tienen una masa intelectualactiva y productiva la cual, por medio de incentivos alinvestigador, podría ser estimulada para llevar adelan-te este tipo de acciones. Aunque existe todo un movi-miento en el medio científico para este fin, se encuen-tra frente a la burocracia, a la falta de recursos financie-ros y, principalmente, a la falta de incentivo de los orga-nismos gubernamentales.

El presente estudio fue realizado con las industrias lác-teas de Minas Gerais y demostró la relación de produc-ción de quesos y derivados de leche y la cantidad desuero lácteo producido. De esta forma, fue constatadala producción de una gran cantidad de suero de leche,siendo su descarte oneroso y generador de problemasambientales si no es hecho en forma adecuada. Paraponer freno a esta situación, se evalúan nuevos proyec-

tos, formas alternativas e innovadoras de reaprovecha-miento para transformar este residuo en un producto útilpara la sociedad. De esta forma, no solamente se disminu-ye el impacto ambiental, sino que también se fomenta latendencia hacia productos que utilizan el residuo en sucomposición. Sin embargo, para eso es necesario quehaya inversión y apoyo a los investigadores, además deincentivo para la implementación de estos métodos y con-cientización de los productores de la importancia de esasalternativas en pro de la preservación ambiental.

1-GIROTO, J. M.; PAWLOSWSKY, U. O suero do leche e as alternativas paraseu beneficiamento. Brasil Alimentos, Setembro/Outubro,p. 43-46, 2001.2-TAVANTI, V. K., L. G. Bassi, G. C. C. Ferreira, R. T. Sato, M. E. T.Cunha, K. Sivieri, C. M. V. B. Rensisand M. R. Costa. Composição ecapacidade de coagulação de leches de vacas holandesas e girolandas.Rev. Inst. Latic.“CândidoTostes”, Set/Out, nº 370, 64, 5-9, 2009.3- BOUHALLAB, S. e T. CROGUENNEC. Polyelectrolyte Complexes in theDispersed and Solid State II: Application Aspects, vol1, p. 73, 2014.4- SGARBIERI, V. C. Revisão: Propriedades Estruturais e Físico-Químicas das Proteínas do Leche. Braz. J. Food Technol., vol.8, no 1,p. 43-56, jan./mar., 2005.5- FOEGEDING, E. A., DAVIS, J. P., DOUCET, D., & MCGUFFEY, M. K.(2002). Advances in modifying and understanding whey protein func-tionality.Trends in Food Science & Technology, 13(5), 151e159.6- Intelactus/Embrapa Gado de Leche. Indicadores Leche e Derivados.2017. Disponível em:http://www.cileche.com.br/sites/default/files/2017_01_Indicadores_leche.pdf. Acesso em 11 de março de 27-MODLER, H.W. Milk processing. In: NAKAI, S.; MODLER, W. (Eds.).Food proteins: processing applications. Wiley-VCH, Inc., 2000. p.1-21.8- WONG, D.W.S.; CARMIRAND, W.M.; PAVLAT, A.E. Structures andfunctionalities of milk proteins. Crit. Rev. Food. Sci. Nutr. 36(8), p.807-844, 1996.9- DONSÌ, F.et al. (2011). Design of nanoemulsion-based deliverysystems of natural antimicrobials: Effect of the emulsifier. In:Journalofbiotechnology.10- LECHE, Z. T. C.; VAITSMAN, D. S.; DUTRA, P. B. Leche e alguns deseus derivados – da antiguidade à atualidade, Quím. Nova 29 (4)(2006) 876–880.11- DOMINGUES, L.; LIMA, N.; TEIXEIRA, J. A.. NOVAS METODOLO-GIAS PARA A FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA DO. Conferência NacionalSobre A Qualidade do Ambiente, 6, Lisboa, - Actas da 6. ª ConferênciaNacional Sobre A Qualidade do Ambiente, Braga, v. 3, p.271-280. 199912- SOUZA, K. M; ANDRADE, A. C; ARAÚJO, E. H. Estudo daFermentação Simultânea a Hidrólise, de Suero de Queijo UtilizandoLactase e Saccharomyces Cerevisiae. VI Congresso Brasileiro deEngenharia Química em Iniciação Científica, 2009.13- BALDASSO, C.; BARROS T. C.; TESSARO I. C. Concentration and puri-fication of whey proteins by ultrafiltration. Desalination 2011;278 381–386.14- BRANS, G. et al. Membrane fractionation of milk: state of the artand challenges. J. Memb. Sci., Amsterdam, v. 243, p.263-272, 2004.15- ALVES, P. M.; MOREIRA, R. O.; JUNIOR, P. H. R.; MARTINS, M. C.F.; PERRONE, I. T.; CARVALHO, A. F. Suero de leche: tecnologias parao processamento de coprodutos. Revista Instituto de LaticíniosCândido Tostes, Juiz de Fora, v.69, n.3, p. 212-226, mai/jun, 2014.16- SCHUCK, P. Spray drying of dairy products: state of the art. LeLait, v. 82, n. 4, p. 375- 382, 2002.17- MARTINS, R. S.; FILHO, O. V. S.; LOBO, D. S. A logística de comodirecionar para a formação de cadeia de valor: um estudo aplicado naindústria de beneficiamento do suero de queijo. Organizações Rurais& Agroindustriais, Lavras, v. 15, n. 1, p. 60-74, 2013.18 - LEINDECKER, G. C. Separação das proteínas do suero do leche innatura por ultrafiltração. Trabalho de diplomação em EngenhariaQuímica. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2011.


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CONCLUSIÓN

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

La producción de leche bovina en la Argentina se con-centra en la zona centro-pampeana, que abarca las pro-vincias de Santa Fe, Córdoba y Buenos Aires, principal-mente, y en menor medida en Entre Ríos y La Pampa,alcanzando algo más de 11.000 millones de litros poraño. Esa cantidad se distribuye en un 78-80% para con-sumo interno y el resto para exportación, siendo Brasilel principal país comprador, hasta hace un tiempo. Laproducción anual la lidera Córdoba (37%), seguida porSanta Fe (32%) y Buenos Aires (25%). Existen más de10.000 tambos con una producción individual prome-dio de entre 20 y 30 L/vaca/día. Las diez empresas lác-teas más grandes del país (1% del total) procesan el 55– 60% de la leche, con una capacidad de recibo de entre800.000 a 5.000.000 de litros diarios. La distribuciónpor empresas según su escala se presenta en la tabla 1.

El 75% de la producción de leche se destina ala elaboración de productos lácteos, y dentro de éstosel 33% corresponde a quesos, por lo cual cerca el 25%de la leche se destina a estos productos. El suero dequesería (lactosuero) representa aproximadamente el85% de la leche destinada a quesos, o sea alcanza los2.300 a 2.500 millones de litros por año, por lo cual surevalorización supone un muy importante aspecto eco-nómico para las industrias lácteas de la Argentina.

El aprovechamiento del suero está asociado a recuperarun subproducto altamente nutricional para generar pro-ductos de alto valor agregado, a minimizar la contami-nación ambiental y a un importante beneficio económi-co por la revalorización del producto y por el menorcosto de tratamiento al haber menor volumen de losefluentes líquidos.

En la Figura 1 se observa el panorama general de indus-trialización de la leche, y la utilización tradicional dellactosuero de quesería (de aquí en más llamado“suero”), tanto ácido como dulce.

Suero de quesería, lactosuero o suero “Es la sustancialíquida obtenida por separación del coágulo de leche enla elaboración de queso” (Foegeding y Luck, 2002).Según el Artículo 582 - (Res 879, 5.6.85) del CódigoAlimentario Argentino (CAA), "Con la denominación desueros de lechería, se entienden los líquidos formadospor parte de componentes de la leche, que resultan dediversos procesos de elaboración de productos lácte-os”. Suero de queso es el subproducto líquido prove-niente de la elaboración de quesos.

El CAA también indica que: “Cuando estos productos seutilicen como materias primas para la elaboración deproductos alimenticios, deberán ser pasteurizados oesterilizados antes o durante el proceso de elaboración

de dichos productos. Queda prohibi-do alimentar animales con sueros delechería que no hayan sido pasteuri-zados o esterilizados (CAA)”.

El suero contiene compues-tos de alto valor nutritivo y funcional,que justifican la necesidad de intentarsu aprovechamiento y agregado devalor. La FAO lo considera una reser-va de proteínas poco utilizada, de


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O SITUACIÓN DEL SUERO DE QUESERÍAEN LA ARGENTINA Y ALTERNATIVAS DE SU REVALORIZACIÓNSergio RozyckiÁrea Leche y Productos Lácteos – Instituto deTecnología de Alimentos – Facultad de IngenieríaQuímica – Universidad Nacional del Litoral. Santa Fe – [email protected] / [email protected]

ESTADO ACTUAL DE LA PRODUCCIÓN DE LECHEBOVINA EN LA ARGENTINA

PRODUCTOS LÁCTEOS ELABORADOS Y TRATAMIENTOS A PARTIR DE LECHE CRUDA

DEFINICIÓN DE LACTOSUERO

TABLA 1 – Proporción de leche recibida según escala de la industria láctea

muy buena calidad, que podría utilizarse para alimenta-ción humana.

El suero posee proteínas de elevado valor nutri-cional (VN) y biológico (VB = 125), por su elevado con-tenido de aminoácidos esenciales (AAE), mayor que lascaseínas (VB = 88) y proteínas del huevo (VB = 100), asícomo también un alto contenido de aminoácidos decadena ramificada (isoleucina, leucina, valina). Ademásposee una elevada concentración de calcio (1-1,2 g/L) yde lactosa (además de sus usos en alimentos, la lactosagrado farmacopea se utiliza en la industria farmacéuticacomo excipiente en pastillas). Asimismo es fuente devitaminas hidrosolubles y fosfolípidos.

La composición del suero le aporta excelentespropiedades funcionales (espumado, emulsificación,gelificación, viscosidad, retención de agua, etc.) y abrenumerosas posibilidades de elaboración de alimentos yde bebidas fermentadas. Además de la posibilidad derevalorización de sus proteínas en forma de concentra-dos de proteínas de suero (WPC 35, 50, 80) y de aisla-dos de proteínas de suero (WPI > 95).

El suero es el subproducto más representativo de laindustria láctea, con elevadas fluctuaciones en caudal ycomposición (pH, fósforo, nitrógeno, temperatura), porsu elevada carga orgánica es un contaminante ambien-tal de los más severos que existe. Por ejemplo, unaindustria quesera que procese diariamente unos450.000 litros de leche genera 400.000 litros de suerolíquido, que si no se depuran producirán una contami-nación ambiental diaria similar a una población de1.250.000 habitantes. Esta contaminación es orgánica ybiodegradable, con rápida tendencia a la acidificación yfermentación por la presencia de lactosa. El sueroposee una elevada DBO (entre 35.000 y 50.000 ppm O2)que provoca un alto impacto sobre los sistemas bioló-gicos de tratamiento de fluentes (lagunas aerobias oanaerobias). Además posee también una elevada DQO> 60.000 ppm.


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SUERO Y CONTAMINACIÓN

FIGURA 1 – Esquema deindustrialización tradicional de leche cruda

En la Tabla 2 se indican las características principales ylos requisitos de calidad industrial del suero. Asimismo,los requisitos mínimos, químicos, bioquímicos y micro-biológicos, para el uso del suero son:

• Nitrato < 3 ppm.• Nitrito < 1 ppm.• Antibióticos e inhibidores, negativo.• Peróxido, negativo.• Sin agregado de cloruro de sodio en la masa (en lacuajada, en la tina).• Mesófilos aerobios < 30.000 UFC/ml.• Coliformes totales <100 UFC/ml.• Anaerobios Sulfitos Reductores < 1 UFC/ml.• Hongos y levaduras < 100 UFC/ml.

La Figura 2 se presenta el cumplimiento con estasespecificaciones en la Argentina.

En la Figura 3 se esquematiza una línea típicade pretratamiento de lactosuero, con unarecuperación inicial de granos de cuajada quepuedan haber quedado en el suero (finos), untratamiento térmico que inactive el cuajo ydisminuya adecuadamente la carga microbia-na, y un enfriamiento que limite la generaciónde biomasa.

Las proteínas del suero se obtienen por el proce-so de ultrafiltración (UF) y/o diafiltración, y tam-bién nanofiltración. La diafiltración permitelograr a WPC con concentración de proteínasalgo mayor a 35% (en BS). El WPC en polvo

suele reemplazar o combinarse con leche en polvo descre-mada (LPD) en la estandarización y formulaciones inicia-les para elaborar productos lácteos (yogur, postres, que-sos untables, etc.). En la Figura 4 se esquematiza una líneade obtención de subproductos de suero a través de trata-miento con membranas. Los subproductos generados sonuna excelente fuente de nutrientes para alimentación ani-mal y humana y una materia prima con propiedades fun-cionales útiles para obtención de productos especiales.

Los beneficios al incluir a las proteínas de suero en lasformulaciones alimenticias son numerosos:- Menor tiempo de fermentación, por generación decomponentes que favorecen el desarrollo de bacteriasacidolácticas (BAL).- Mayor rentabilidad del producto (WPC 35, costo del65 – 75% que la LPD).- Enriquecimiento nutricional (proteínas y Ca, principal-mente).

- Enriquecimiento funcional (AAE y compues-tos bioactivos, principalmente).- Aumento de sólidos sin aportar materiagrasa (regímenes especiales).- Sinéresis reducida (gran capacidad de unión,principalmente a través de ß-La).- Vida útil prolongada (matriz alimenticia más“cerrada”, por elevado número de uniones porpuentes disulfuro, menos degradable porenzimas indeseables). - Propiedades sensoriales mejoradas (sabor,suavidad superficial, brillo).- Propiedades texturales mejoradas (consis-tencia, viscosidad, aumento de retención deagua y, por ende, menor sinéresis).


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O TABLA 2 – Requisitos de calidad industrial del suero

Valores promedioRequisitos mínimos

de calidad

FIGURA 2 – Cumplimiento de las especificaciones sobre lactosueropor parte de las industrias lácteas argentinas

REQUISITOS DE CALIDAD INDUSTRIAL DEL SUERO

PRETRATAMIENTO DEL SUERO

OBTENCIÓN Y USOS DEL SUEROY SUS PROTEÍNAS

- Efecto prebiótico: proteínas de suero + calor péptidos+ AA + lactulosa + HFo (ácido fórmico). - Aporte de péptidos bioactivos (generalmente tripépti-dos) (PBA).

En las industrias lácteas de la Argentina el suero puedetener varios destinos, según la escala y la tecnologíadisponible: desde el vuelco al ambiente y/o al sistemade tratamientos (efluentes) hasta la producción de deri-vados de suero con alto valor agregado (WPC, PBA,etc.), pasando por la alimentación de ganado (al gana-do le gusta pero tiene límite de ingestión diaria), la ela-boración de otros productos lácteos en la mismaempresa y la venta a empresas procesadoras que reci-ben suero como materia prima o para alimentación.

En la mayoría de las PyMES lácteas el fac-tor crítico lo representa la falta de equipa-mientos de pretratamiento del suero o bienlas falencias en dicho proceso, lo cual res-tringe en gran medida las posibilidades deaplicación de otros procesos tecnológicosde industrialización. El pretratamiento delsuero representa el primer paso paralograr una calidad adecuada que permitaser destinado a procesos tecnológicos deagregado de valor. Los equipos de pretra-tamiento, generalmente de alto costo, sonla desnatadora (centrífuga de platos tron-co-cónicos), del desmigador (filtración pormalla/microfiltración), el pasteurizador (de

placas) y el equipo de frío y almacenamiento (de placasy tanque refrigerado).

- Implementar medidas para acondicionar y estandari-zar la calidad del suero mediante asesoramiento técni-co (principalmente para PYMES).- Incorporar equipos que permitan asegurar la calidad yconservación del suero hasta las plantas industrializa-doras (principalmente para PYMES).- Accionar a nivel nacional y regional para lograr unnivel de organización y coordinación en el sector de laspequeñas y medianas industrias lácteas (rol social yeconómico para la región).


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FIGURA 3 – Línea típica de pre-tratamiento de suero

SITUACIÓN DE LAS PYMES LÁCTEAS ARGENTINAS

OPORTUNIDADES DE MEJORA EN ELAPROVECHAMIENTO DE LACTOSUERO

- Lograr mayor interacción entre instituciones de I+D,empresas, productores, políticos, ONGs, etc.- Mejorar la cadena de valor, desarrollando productosde mayor valor agregado y nuevas aplicaciones.- Lograr buenas perspectivas para el negocio de la leche,suero y sus derivados, tanto a nivel nacional, regional(Mercosur - Latinoamérica) como internacional.

En enero del 2017 hubo ventas externas argentinas de5.210 toneladas de productos lácteos derivados delsuero, por un valor FOB de 6,21 millones de dólares,6,4% superior a la registrada en el mismo mes de 2016,con un crecimiento del 18,3% en divisas. El precio pro-medio de exportación fue de 1.192 u$s/ton, un 11%superior a la del mismo mes de 2016, debido a la ventade productos con mayor valor agregado.

En el segmento menos costoso de los deriva-dos se ubica el permeado de suero, materia prima obte-nida por ultrafiltración del mismo, que contiene funda-mentalmente lactosa y sales minerales, con valoresactuales que se encuentran en torno a 680-700 u$s/ton.Un escalón más arriba se ubica el suero dulce (10-12%de proteína y aproximadamente 10% de sales minera-les, en base seca o producto en polvo), seguido por elsuero desmineralizado al 40%, Demi 40 ó D40 (mismonivel proteico que el anterior pero con un 6% de sales,en base seca).

Luego, con un poco más de valor agrega-do, viene el D90 (menos del 1% de salescon 10-12% de proteínas BS), que sueleemplearse como sustituto de la leche enpolvo en diversos procesos industrialesde la industria alimentaria. A continuaciónse ubican las proteínas concentradas desuero (WPC), cuyo valor comercial depen-de del nivel proteico (35%, 50% u 80%).Posteriormente sigue el aislado de proteí-nas de suero (WPI), que contiene un nivelproteico superior al 90 – 95%.

Un porcentaje minoritario de las ven-tas de derivados del suero corresponde aproteínas lácteas funcionales diseñadaspara satisfacer los requerimientos declientes específicos. Por ejemplo, Arla

Foods Ingredients Argentina (sociedad integrada por laempresa danesa Arla Foods y SanCor CUL), que proce-sa más de 3 millones de litros de suero por día, decla-ró ventas de los productos Nutrilac BE 3250 por 3.708u$s/ton, Nutrilac CH 4560 por 5.200 u$s/ton, NutrilacYO 770 por 7.200 u$s/ton y Nutrilac YO 5015 por 7.580u$s/tonelada, productos de muy buen valor agregado.

Arla Foods Argentina también produce WPC35, WPC 50, WPC 80, lactosa, aislado de proteínas(>90 %), permeado polvo y proteínas de suero hidroli-zadas. La Sibila desmineraliza suero y seca para formu-lar DEMI 50 y 90.

García Hnos. utiliza su suero propio y de ter-ceros, lo desmineraliza, seca y formula DEMI 50 y 90.Milkaut elabora lactosa en polvo en grado farmacopea.La Serenísima desmineraliza y produce productos enpolvo. Las empresas pequeñas y medianas lo utilizanpara aumento del rendimiento quesero (queso fresco) yelaboración de ricotta.

Son los Péptidos bioactivos (PBA) obtenidos por proce-sos enzimáticos y fermentativos, que siguen siendoinvestigados por su acción: antimicrobiana, antioxidan-te, antihipertensiva, inmunomoduladora, antiviral, hipo-colesterolémica, transportadora de minerales, antitrom-bótica, entre otras.


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O FIGURA 4 – Línea típica de obtención de subproductos de sueroa través de tratamiento con membranas

SITUACIÓN ECONÓMICA ACTUAL RELACIONADAAL SUERO Y PRODUCTOS DERIVADOS EN LA ARGENTINA

NUEVOS PRODUCTOS A PARTIR DE SUERODE QUESERÍA

PDTS CIN CONICET 196

En Brasil la ganadería de leche tiene gran importanciaeconómica ya que genera muchos empleos en formadirecta e indirecta. Sin embargo, es una actividad quepuede causar daños ambientales, principalmente debi-do a la cantidad y variedad de residuos que genera. Esteartículo aborda los tipos de residuos generados, enfo-cándose en el suero de leche, que es el residuo máscontaminante producido por los lácteos y que muestravarias alternativas para su aprovechamiento. Los dañosambientales causados por el descarte inadecuado deefluentes son muchos en Brasil, habiendo necesidad deuna mejor fiscalización por parte de los organismos deprotección ambiental.

La lechería está presente en todos los estados brasile-ños y es considerada la categoría más importante en elsector agroindustrial del país, pues genera muchosempleos en forma directa e indirecta. Durante todas lasetapas de producción en el sector de lácteos se generanvarios tipos de contaminantes: efluentes líquidos indus-triales, residuos sólidos y emisiones atmosféricas(FEAM, 2014).

Los efluentes líquidos se originan en varios pro-cesos, dentro de ellos: el lavado y limpieza de los tanquesde transporte de leche, tuberías, tanques de proceso,pasteurizadores y homogenizadores y demás equipa-mientos involucrados directa e indirectamente en el pro-ceso productivo; derrames debidos a fallas de operacióno equipamientos en mantenimiento; pérdidas en el pro-ceso; descartes de subproductos o productos rechaza-dos; soluciones usadas en la limpieza de los equipos ypisos; lubricantes de los equipos; derrame o descarte desuero proveniente de la fabricación de otros productos.

Otros efluentes líquidos generados que deben ser clasi-ficados de forma separada son: aguas de lavado decamiones y vehículos; derramamiento de combustibles;aguas de sistemas de refrigeración contaminadas conamoníaco y otros productos químicos, e incluso lasaguas residuales de las instalaciones sanitarias, coci-nas y lavandería de la industria (Silva, 2011).

Los residuos sólidos corresponden a todo tipode material que sobra de un proceso y es descartado enforma sólida. Incluye restos de materia prima, produc-to terminado, embalajes, lodos provenientes de siste-mas de tratamiento de agua y efluentes, residuos gene-rados en equipamientos e instalaciones de control depolución atmosférica, entre otros. Pueden ser divididosen dos grupos: 1- residuos generados en los escrito-rios, instalaciones sanitarias y comedores de las activi-dades administrativas en las unidades industriales; 2-demás residuos generados en la planta industrial, quebásicamente son el descarte de embalajes defectuososde productos, embalajes de productos químicos e insu-mos, cenizas y hollín de calderas, piezas metálicas pro-venientes de operaciones de mantenimiento de equi-pos, residuos de madera provenientes de descartes depallets y embalajes, vidrios y lámparas, descartes demedios de cultivo, soluciones de análisis y otros pro-ductos de laboratorio, equipamientos de protecciónindividual y uniformes de funcionarios, material eléctri-co y electrónico, descarte de aceites lubricantes y mate-riales contaminados con aceite, además de los residuosgenerados en los sistemas de tratamiento de efluentes.

Las emisiones atmosféricas de las unidades deindustrialización de leche se originan principalmente dela quema de combustibles para generación de vapor encalderas. Las emisiones generadas en esos equiposestán directamente relacionadas al tipo y calidad decombustible utilizado, así como al estado y grado tec-nológico del equipamiento (FEAM, 2014).

Todos esos residuos generados por la indus-tria de lácteos impactan sobre el medio ambiente. Lalegislación ambiental exige que todas las empresas tra-ten y dispongan de forma adecuada sus residuos. Laforma más racional y viable de llevar adelante el controlambiental es minimizar la generación de los residuos através del control de procesos y buscar alternativas de


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O IMPACTOS AMBIENTALES DEL DESCARTEDE SUERO DE LECHE Y ALTERNATIVAS DE SU APROVECHAMIENTO EN BRASIL

Andréia Peraro-Nascimento; Priscila Lima SequettoDepartamento de Farmacia- Instituto de Ciéncias de laVida- Campus Governador Valadares – UniversidadFederal de Juiz de Fora. Minas Gerais, [email protected]

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

reciclado y reutilización para los residuos generados,reduciendo al máximo los costos en tratamiento y dis-posición final (Buss y Henkes, 2015).

El suero resultante de los procesos de proce-samiento de leche es uno de los efluentes que másposeen carga contaminante en la industria de lácteos.La Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5) del suerovaría entre 25.000 a 120.000 mg/L.

El suero de leche es el líquido remanente obtenido a tra-vés del procesamiento del queso (Pelegrine yCarrasqueira, 2008). La fabricación de queso es unmétodo de transformación de componentes de leche enun producto de fácil conservación, menor volumen, altovalor nutritivo, sabor agradable y buena digestibilidad(Grandi, 1983). En este proceso no hay conversión delcien por ciento de la materia prima leche en productoqueso. Su rendimiento puede variar entre 8,5 y 20%, enfunción de la consistencia del queso (Dumais et al.,1991), generándose así, además del queso, un deriva-do denominado suero de leche.

Este derivado lácteo presenta en su composi-ción química aproximadamente 93-94% de agua, 4,5-5,0% de lactosa, 0,7-0,9% de proteínas solubles, 0,6-1,0% de sales minerales y cantidades apreciables deotros componentes, como vitaminas del grupo B(González, 1996). El extracto seco del suero de leche esaproximadamente de 7%, donde 4,5% corresponden alactosa, 0,9% a proteínas solubles y 0,6% a sales mine-rales, cantidades dependientes de los procedimientosutilizados en el proceso de fabricación de queso y delos métodos utilizados en la obtención del suero enpolvo (Moor, 1989).

De los componentes presentes en suero, lalactosa y las proteínas solubles son los más importan-tes. Las proteínas por poseer muchos aminoácidosesenciales, especialmente de cadena ramificada, de altovalor nutricional, y la lactosa por ser fuente de materialenergético para diversos procesos biotecnológicos yser utilizada como componente en la industria farma-céutica y alimentaria (Timofiecsyk et al., 2000).

El suero de leche es poco aprovechado en el sector tec-nológico alimentario, representando un gran desperdi-cio nutricional y financiero, esto atrae la atención delmedio científico para estudiar la creación de alternati-vas económicamente viables con el aprovechamientode las proteínas, grasa residual y lactosa (Moreira et al.,2000).


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SUERO LÁCTEO

APROVECHAMIENTO DE SUERTO LÁCTEO

Las proteínas de suero, de acuerdo con Léonil et al.(2001), pueden ejercer varios efectos benéficos sobreel sistema cardiovascular gracias a sus propiedadesreductoras (cisteína) y secuestrantes de radicales libres(glutatión, lactoferrina, lactoperoxidasa) que son tam-bién inhibidoras de la oxidación de las lipoproteínas ydel daño a las arterias. Péptidos derivados de la lacto-ferrina mostraron actividad anticoagulante, inhibiendola agregación de plaquetas. Los concentrados de proteí-nas de suero de leche bovina, así como varias de susproteínas y péptidos, presentan acción inhibitoria paradiversos tipos de cáncer en modelos animales y en culti-vos de células cancerosas. Algunas proteínas, talescomo lactoferrina, lactoperoxidasa, α-lactoalbúmina einmunoglobulinas, demostraron también actividad anti-microbiana y antiviral (Sgarbieri, 2004). Fue observada laimportancia del poder inmunomodulador de la lactoferri-na, así como de su péptido lactoferricina, a través de lainhibición de la proliferación y del crecimiento de bacte-rias gram-positivas, gram-negativas, levaduras, hongosy protozoos por quelar el hierro disponible en el ambien-te, en tanto que la lactoperoxidasa tiene propiedades bac-tericidas a través de la oxidación de tiocianatos en pre-sencia de peróxido de hidrógeno (Leónil et al. 2001).

La atención de los investigadores sobre la uti-lización de proteínas como ingredientes funcionales escreciente; como ejemplo de eso existen en el mercadointernacional productos lácteos comerciales e ingre-dientes con apelaciones funcionales basadas en pépti-dos bioactivos obtenidos de las proteínas de leche(caseínas y seroproteínas) (Macedo e Macedo, 2011).En muchos casos es posible, al emplear las proteínascomo agentes funcionales, desarrollar productos concaracterísticas especiales y agregar valor a subproduc-tos que, en general, representan un problema para lasindustrias (Chaves et al., 2010)

El aprovechamiento de los subproductos de laindustria de lácteos, en especial del suero, presentacomo principal dificultad el hecho de que el suero esvisto como residuo y no como materia prima. De esaforma, no hay una preocupación en buscar una mayorconservación y estabilidad del mismo, con la aplicaciónde bajas temperaturas o concentración para garantizarsu calidad (Rohlfes et al., 2011). Este subproducto yafue considerado una materia prima de aprovechamien-to oneroso para la industria de lácteos. Asimismo, conlas regulaciones ambientales rigurosas que prohíben eldescarte de productos con alta demanda biológica deoxígeno, con las comprobaciones científicas del altovalor nutricional de sus constituyentes y con el desarro-llo de técnicas de fraccionamiento, el suero es amplia-

mente requerido como precursor de ingredientes ocomo ingrediente en la industria de alimentos(Gernigon et al., 2010).

Para las pequeñas y medianas industrias, lasalternativas económicamente viables de aprovecha-miento parecen muy limitadas si las industrias son con-sideradas en forma aislada (Machado et al., 2001). Laproducción de suero en polvo, así como la separaciónde proteínas y lactosa con posterior secado, son algu-nas de las opciones para aprovechar el valor nutricionaldel suero de leche, pero es necesaria una cantidad razo-nablemente grande para hacer posible la extracción delos derivados del suero, necesitándose inversionesconsiderables (Papa, 2000). Con todo, la búsquedaconjunta de acciones que faciliten el flujo de la produc-ción, la adopción de programas para mejorar la calidadde las industrias, la implantación de unidades estratégi-camente localizadas para la pre-concentración y envío auna unidad de procesamiento, pueden representar lasolución definitiva para el problema del aprovechamien-to del suero (Machado et al., 2001).

Con la intención de buscar condiciones quedisminuyan al menos una parte de los desperdicios enlas industrias lácteas, muchos productos alimenticiosson desarrollados con el agregado de suero de leche(Pelegrine y Carrasqueira, 2008). Varios factoresinfluencian la composición y las características tecno-funcionales de los productos obtenidos a partir de lasproteínas de suero, dentro de ellos el origen de la leche,el método de producción, el tipo de queso y el procesa-miento (Antunes, 2003).

La identificación de alternativas para un ade-cuado aprovechamiento es de fundamental importanciaen función de su calidad nutricional, de su volumen y desu poder contaminante. Dentro de las alternativas sepueden citar el uso de suero in natura para alimentaciónanimal, fabricación de ricota, fabricación de bebida lác-tea, concentración, producción de suero en polvo,separación de las proteínas y lactosa con posteriorsecado, todas las cuales constituyen formas de valori-zación de este derivado lácteo, contribuyen a la mejoradel medio ambiente y proporcionan ganancias a lasindustrias. Sin embargo cada alternativa, para ser apli-cada, debe incluir un análisis técnico y económico de suviabilidad (Machado et al., 2000).

Los concentrados o aislados proteicos desuero son valiosos como ingredientes alimenticios porla alta solubilidad en una amplia faja de pH. La capaci-dad de los productos de proteínas de suero de absorberagua y las características de gelificación permiten suaplicación como ingredientes en productos asados y en


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carne procesada. Como emulsionantes, los concentra-dos proteicos de suero encuentran una amplia aplica-ción en la formulación de aliños para ensaladas, cremasartificiales de café, bebidas nutricionales y sopas(Walzem et al., 2002). En la Tabla 1 se muestran algu-nas alternativas que pueden ser utilizadas para aprove-chamiento de suero de leche (Rohlfes et al., 2011).

Otros productos obtenidos a partir de suero deleche son la proteína de suero hidrolizada, que es obte-

nida por la hidrólisis de las moléculas de proteínas conla formación de segmentos menores; concentrados desuero con tenor de lactosa reducido, que son productosespeciales con un contenido de lactosa inferior al 1%, ytambién suero con tenor de minerales reducido (obteni-do por la remoción selectiva de una parte de los mine-rales a través de los procesos de intercambio iónico,electrodiálisis u otras técnicas de separación por mem-branas) (Antunes, 2003).


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TABLA 1 – Alternativas de aprovechamiento de suero de leche

Hace décadas que el suero de leche es empleado indus-trialmente para producción de ácido láctico por mediode procesos fermentativos, siendo hoy el sustrato máscomún para ese fin. La utilización del suero en la fabri-cación de productos por fermentación depende, engeneral, de la disponibilidad de un micro-organismoseguro, que convierta la lactosa en la sustancia desea-da, y de la viabilidad del costo de la fuente del carbohi-drato a ser fermentado (Torres, 1988). El suero puedeincluso ser fermentado como alternativa para produc-ción de biogás y biomasa, los cuales pueden ser utiliza-dos como fuente de energía (Ponsano y Castro-Gomez,1995). También ha sido usado para la producción desuplemento nitrogenado para raciones animales y pro-ducción de etanol con consecuencia de la reducción delos valores de Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO),optimización del crecimiento de levaduras y bacteriasde interés biotecnológico y obtención de polisacáridosmicrobianos extracelulares (Revillion et al., 2000).

Buss y Henkes evaluaron lácteos en el sur de Brasil,donde la mejor alternativa encontrada fue invertir entecnologías para concentrar el suero y llevarlo a polvo yvender ese producto a otras empresas que lo utilizan enalimentos para humanos y animales.

Barbosa y colaboradores evaluaron el impactoambiental causado por empresas lácteas de pequeñoporte en Minas Gerais y alertaron sobre la necesidad deuna mejor implantación de normas sobre descarte oaprovechamiento adecuado de residuos generados poreste tipo de empresas. Incluso siendo de pequeñoporte, se observó que ocurría un gran daño ambientalcausado por el destino de los efluentes sin tratamientoen un cuerpo receptor próximo a la empresa láctea(Barbosa, 2009).

Pokrywiecki y colaboradores evaluaron el proce-so de biodegradabilidad de efluentes generados en unaindustria láctea, además de estimar la eficiencia de la esta-ción de tratamiento de efluentes que utilizaba métodosconvencionales. Concluyeron que la utilización de un pro-ceso de tratamiento empleando sistemas biológicos parael efluente de un lácteo se mostró eficiente en la remociónde contaminantes, ya que los valores medios de pH, DQOy DBO determinados mostraron una reducción significati-va. La eficiencia del proceso puede estar relacionada a lascaracterísticas del efluente, que de acuerdo con los resul-tados obtenidos en este estudio, puede ser consideradopotencialmente biodegradable, comprobado por el valorencontrado para la relación DQO/DBO5.

La legislación brasileña (Brasil, 2011) establece que losefluentes de cualquier fuente contaminante solamentepodrán ser lanzados directamente en un cuerpo recep-tor si obedecen las siguientes condiciones: a) pH entre5 a 9; b) temperatura inferior a 40°C, siendo que lavariación de temperatura del cuerpo receptor no debe-rá exceder los 3°C en el límite de la zona de mezcla; c)materiales sedimentables: hasta 1 mL/L en test de 1hora en cono Inmhoff; para el lanzamiento en lagos ylagunas, cuya velocidad de circulación sea práctica-mente nula, los materiales sedimentables deberán estarvirtualmente ausentes; d) régimen de lanzamiento consalida máxima de hasta 1,5 veces la salida media delperíodo de actividad diaria del agente contaminante; e)aceites y grasas: 1.aceites minerales: hasta 20 mg/L; 2.aceites vegetales y grasas animales: hasta 50 mg/L; f)ausencia de materiales fluctuantes; y g) DBO 5 días a20°C: remoción mínima de 60% de DBO, siendo queeste límite solo podrá ser reducido en el caso de exis-tencia de estudios de autodepuración del cuerpo hídri-co que comprueben el cumplimiento de las metas deencuadramiento del cuerpo receptor.

No hay dudas de que el suero lácteo posee ricas propie-dades nutricionales y tecno-funcionales debidas princi-palmente a sus proteínas. Con el desarrollo de nuevastecnologías es posible reaprovecharlo y convertirlo enun subproducto más valorizado para las industrias ali-mentarias.

Con el fin de mejorar la exploración de estesubproducto son necesarios estudios para la caracteri-zación de la industria de lácteos, incluyendo aspectosde localización geográfica, capacidad instalada de cadaindustria, estacionalidad de la producción de leche yqueso, calidad del suero de leche generado y mercadoconsumidor.

Por otro lado, en Brasil se hace necesario unaumento de fiscalización por parte de los organismosambientales, pues aún hay muchas localidades dondees frecuente el descarte de efluentes de lácteos sin eltratamiento adecuado, ocurriendo la contaminación dediversos cuerpos receptores.

Antunes, A. J. 2003. Funcionalidade de proteínas do soro de leite bovino.1. ed. São Paulo: Manole, 136p.Barbosa, C.S.; Mendonça, R.C.S.; Santos, A.L.; Pinto, M.S. 2009. Aspectose impactos ambientais envolvidos em um laticínio de pequeno porte.Revistado Instituto de Laticínios Cândido Tostes, nº 366, 64: 28-35.Brasil. Resolução do CONAMA Nº 430, de 13 de maio de 2011. Dispõesobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, complementae altera a Resolução n. 357, de 17 de março de 2005, do ConselhoNacional do Meio Ambiente – Conama. Brasília, DF.


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IMPACTOS AMBIENTALES CAUSADOS PORLAS INDUSTRIAS DE LÁCTEOS EN BRASIL

CONCLUSIONES

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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En el presente trabajo se estudió el efecto de la incorpora-ción de extracto vegetal con características antioxidantes ala formulación de películas comestibles en base a proteí-nas de suero de queso sobre el color, la humedad, la den-sidad, las propiedades mecánicas y la liberación de com-puestos reductores de las mismas. Las películas fueronelaboradas en base a proteína de suero de quesería con-centrada (WPC) y plastificadas con glicerol (Gly). Elextracto antioxidante de brotes de soja (ELBS) fue adicio-nado a tres niveles. Las películas fueron preparadas pormoldeo y secado. Los resultados obtenidos indicaron quela humedad y la densidad de las películas no se vieronafectadas significativamente (p<0,05) por la adición deELBS. El color y las propiedades mecánicas solo fueronafectados significativamente por el nivel mayor de ELBS.Por último, se observó una mayor liberación de compues-tos reductores desde la película con adición de ELBS. Porlo tanto, las películas proteicas pueden incorporar a su for-mulación una cantidad determinada de ELBS sin producirmodificaciones considerables en la apariencia y en las pro-piedades mecánicas, incrementando la liberación de com-puestos reductores hacia sistemas acuosos.

Palabras clave: Películas comestibles, Proteína desuero, propiedades mecánicas, brotes de soja.

La gran demanda de los consumidores por alimentosseguros e inocuos impulsa el desarrollo de empaquescomestibles que incorporan en su matriz biopoliméricacompuestos activos de origen natural para reducir lautilización de materiales sintéticos en los envases. Los

materiales biopoliméricos usados para formar las pelícu-las comestibles y/o biodegradables son polisacáridos,proteínas y lípidos. Las películas elaboradas con proteí-nas tienen propiedades muy interesantes: las propiedadesde barrera y mecánicas son mejores generalmente queaquéllas presentadas por las elaboradas con polisacári-dos (Vieira, da Silva, dos Santos y Beppu, 2011).

Las proteínas del suero de leche se obtienencomo un subproducto de la elaboración de quesos.Éstas poseen excelentes propiedades funcionales(emulsificantes, gelificantes, etc.) y por lo tanto sonmuy utilizadas en la industria como ayudantes tecnoló-gicos para la elaboración de alimentos. Además deestas cualidades, poseen la habilidad de formar pelícu-las. La formación de películas de proteína de suero dequesería implica principalmente la desnaturalizacióntérmica de tales proteínas en solución acuosa. El calen-tamiento modifica la estructura tridimensional de laproteína, exponiendo los enlaces SH internos y los gru-pos hidrofóbicos, los cuales promueven los enlacesintermoleculares S-S y las interacciones hidrofóbicasdurante el secado (Pérez-Gago y Krochta, 2002).

Generalmente, las películas necesitan de unmaterial plastificante para disminuir su rigidez y, por lotanto, hacerlas más flexibles; si bien el agua actúa comoplastificante natural de las películas, existen muchostipos de compuestos que se adicionan a la formulaciónpara que actúen como plastificantes, dentro de los cua-les el glicerol es el más comúnmente utilizado.

Además de los plastificantes, pueden serincorporados compuestos activos al material de empa-que para proveer varias funciones que no existen en lossistemas de empaque convencionales (Siripatrawan yHarte, 2010). Los extractos vegetales constituyen unafuente renovable de compuestos activos. Más aún, losextractos provenientes de brotes de semillas incremen-tan su contenido en compuestos fenólicos por mediode la germinación de las semillas (Kim, Jeong,Gorinstein y Chon, 2012; Alvarez-Jubete, Wijngaard,Arendt y Gallagher, 2010).

Los brotes de semillas de soja son una fuentenatural de compuestos fenólicos, principalmente delgrupo de las isoflavonas, las cuales poseen propieda-des biológicas (prevención de ciertos tipos de cáncer,


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O REUTILIZACIÓN DE LAS PROTEÍNAS DELSUERO DE QUESERÍA PARA EL DESARROLLODE PELÍCULAS COMESTIBLES ACTIVASAriel Germán Michaluk1*; Ana María Romero1;María Alicia Judis1; Nora Bertola2

1Universidad Nacional del Chaco Austral. Pres. Roque Sáenz Peña, Chaco, Argentina. 2Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnologíade Alimentos (CIDCA) – CONICET - Facultad deCiencias Exactas - Universidad Nacional de La Plata.La Plata, Argentina.*[email protected]

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

reducción del riesgo de enfermedades cardiovasculares,mejora de la salud ósea, etc.) y antioxidantes (capacidadquelante de metales, captura de radicales libres, etc.).Según el estudio realizado por Lee y col. (2007), el mayorcontenido de isoflavonas en los brotes de soja se encuen-tra en el extracto obtenido de la porción del brote queincluye tanto al hipocotiledón como a la raíz.

La incorporación de extractos vegetales concaracterísticas antioxidantes a la formulación de laspelículas incrementa la actividad antioxidante de lasmismas, existiendo la posibilidad de difusión de loscompuestos activos desde la matriz polimérica hacia elalimento. Así, al incorporar extracto de té a formulacio-nes de películas de quitosano se incrementó la activi-dad antioxidante de las mismas con el incremento delcontenido de extracto, pero las propiedades mecánicasse vieron afectadas (Peng, Wu y Li, 2013; Giménez,López de Lacey, Pérez-Santín, López-Caballero yMontero, 2013; Siripatrawan y Harte, 2010). Las pro-piedades de tracción de las películas son indicadores delas interacciones proteína-proteína en las matrices delas películas de proteínas de suero de quesería(Jooyandeh, 2011).

Los compuestos fenólicos pueden interaccionar con lasproteínas de manera reversible o irreversible. Las inte-racciones reversibles involucran fuerzas no covalentestales como puentes de hidrógeno, enlaces hidrofóbicosy fuerzas de Van der Waals, mientras que en las inte-racciones irreversibles los enlaces formados son cova-lentes entre los compuestos fenólicos y las proteínas.Estas interacciones afectan la estructura de las proteí-nas, el contenido de fenoles libres, la capacidad antio-xidante y la biodisponibilidad de los compuestos fenó-licos (Ozdal, Capanoglu y Altay, 2013). Por otro lado,según el tipo de compuesto fenólico que interaccionacon la proteína, las propiedades de las películas se venafectadas en mayor o menor grado (Arcan yYemenicioglu, 2011).

En el presente trabajo se estudió el efecto de laincorporación del extracto antioxidante liofilizado a laformulación de películas comestibles sobre el color, lahumedad, la densidad, las propiedades mecánicas y laliberación de compuestos reductores.


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MaterialesSe utilizó proteína de suero de quesería en polvo(Lacprodan80®, Arla Foods Ingredients, Córdoba,Argentina). Glicerol anhidro (Cicarelli, Santa Fe,Argentina) y semillas de soja (Glycine max L., Merr.,Munasqa®, Tucumán, Argentina).

Preparación del extracto vegetal liofilizadoPara la obtención de los brotes de soja se utilizaronsemillas seleccionadas que fueron lavadas y sometidasa un remojado previo por el término de 12 h. Una vezescurridas fueron colocadas sobre papel húmedo enoscuridad y a 30ºC de temperatura, hasta que los bro-tes alcanzaron una longitud de aproximadamente 20 a50 mm. Luego fueron separados de la semilla y deshi-dratados en estufa a 30ºC durante 24 h. La obtencióndel extracto se llevó a cabo utilizando los brotes deshi-dratados, los que fueron sometidos a una reducción detamaño por medio de un molinillo, seguido de la ayudade un mortero de laboratorio, hasta lograr que las par-tículas del vegetal adquieran un tamaño menor o iguala 0,840 mm, utilizándose para esta clasificación lamalla N° 20 del tamiz de ensayo Zonytest. Una extrac-ción hidroalcohólica fue realizada, para lo cual se utilizóuna mezcla de etanol absoluto y agua calidad MilliQ enuna proporción 70:30 (v:v). Entonces, 1 g de brotes desoja deshidratados y particulados fue pesado en unerlenmeyer de 50mL, seguidamente fue adicionado 20mL de la mezcla de extracción y el sistema fue coloca-do en un agitador orbital. La extracción fue llevada acabo por un tiempo de 12 h a 25°C y con una velocidadde agitación de 50 rpm. Transcurrido el tiempo deextracción, el etanol fue eliminado del sistema pormedio de destilación al vacío y el resto acuoso fuesometido a liofilización (Liofilizador Rificor, Modelo L-I-E300-CRT) para obtener un extracto liofilizado (ELBS)con una humedad del 7% (g agua/100 g EL).

Preparación de las películas activasLas películas de proteína de suero de quesería (WPC)fueron preparadas usando el método propuesto porPerez-Gago y Krochta (2001) con pequeñas modifica-ciones. Las concentraciones utilizadas de proteína y gli-cerol fueron de 8,5 g/100 g solución formadora de pelí-cula (SFP) y 38 g/100 g proteína, respectivamente.Dichas concentraciones fueron seleccionadas pormedio de ensayos previos. Las soluciones formadorasde películas (SFP) fueron preparadas por suspensiónlenta de la WPC en agua destilada con agitación conti-nua durante 2 h. Las SFP fueron sometidas a vacío para

remover burbujas de aire y luego se ajustó el pH a 7 pormedio de NaOH 1 N. A continuación, las proteínas fue-ron desnaturalizadas por calentamiento en baño deagua a 80 °C por 30 min. El glicerol se adicionó comoplastificante a las SFP a temperatura ambiente. En estemomento el extracto liofilizado de brotes de soja fueadicionado en tres niveles (0=0, 1=0,5 y 2=1 gELBS/100 g SFP, %) y distribuido en la solución poragitación. Las SFP adicionadas con ELBS fueron some-tidas a vacío por 30 min. Las películas fueron formadascolocando 8 g de SFP en placas de Petri (90 mm de diá-metro interno) y secándolas en una cámara a 23°C y50% de humedad relativa (HR) por 18 h. Transcurridoel tiempo de secado, las películas formadas fueronseparadas de las placas y colocadas en una cámara auna HR del 53% a 25°C por un período de 48 h antesde someterlas a ensayo.

Caracterización de las películas activasHumedad y densidad. El contenido de humedad de laspelículas fue determinado gravimétricamente según loindica la norma ASTM D644-99 (2002) utilizando unaestufa a 105±3°C. La determinación del contenido dehumedad fue realizada por triplicado y el promedio deestos valores fue informado. El contenido de humedadfue calculado usando la Ec. 1:

Donde M1 es el peso inicial de la película ensayada y M0

es el peso final de la misma.

La densidad de las películas (ρs) fue calculada directa-mente a partir del peso de la película y sus dimensiones(Ramos et al., 2013), aplicando la Ec. 2:

Donde A es el área de la película (cm2), δ es el espesorde la película (cm), m la masa seca de la película (g) yρs la densidad de la materia seca de la película (g/cm3).La densidad de la película fue expresada como el pro-medio de tres determinaciones.

Color. El color de las películas fue evaluado usando unespectrocolorímetro Evolution 600 UV-VIS con esferaintegradora Labsphere (Thermo Fisher Scientific,Madison, USA). Una escala de color CIELab fue emple-ada para medir el grado de luminosidad (L), grado derojo (+a) o grado de verde (-a), y grado de amarillo (+b)o grado de azul (-b) de las películas, bajo iluminante


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O MATERIALES Y MÉTODOS

D65 y 10° de observador patrón. Se utilizó un fondoblanco estándar. Para cada muestra fueron tomadaslecturas en tres puntos diferentes de la superficie decada película.

Propiedades mecánicas. Las propiedades mecánicasfueron medidas usando un texturómetro Brookfield CT3(USA) de acuerdo al método dado por la norma ASTMD882-02 (2002) con algunas modificaciones. Las pelícu-las fueron cortadas en tiras rectangulares de 25,4 mm deancho y 80,0 mm de largo utilizando un bisturí. Las tirasfueron montadas en las mordazas del texturómetro,dejando una separación entre mordazas de 50 mm conuna velocidad del cabezal de 4,8 mm.min-1. La fuerza y ladistancia fue registrada durante la extensión de las mor-dazas y se calculó el esfuerzo a la rotura, el porcentaje deelongación a la rotura y el modulo elástico como indicala norma ASTM D882-02 (2002). Al menos cinco mues-tras de cada tipo de película fueron analizadas.

Ensayo de liberación de compuestos activos. El con-tenido de compuestos reductores totales liberados porlas películas elaboradas fue determinado de acuerdo almétodo descripto por Siripatrawan y Harte (2010) conpequeñas modificaciones. Para este propósito, seseleccionaron dos muestras de películas comestibles,una sin adición de ELBS y otra con 0,5 g ELBS/100 gSFP. Así, 50 mg de cada película fueron colocados en 6ml de agua destilada a 25ºC. Alícuotas de 0,1 mL desobrenadante fueron extraídas a diferentes tiempos (1,7, 15, 20, 30 y 60 min). Posteriormente, cada alícuotafue mezclada con 7 mL de agua destilada y 0,5 mL dereactivo Folin Ciocalteu (F-C). La mezcla fue incubadapor 8 min a temperatura ambiente antes de la adiciónde 1,5 mL de solución de carbonato de sodio (20%) y0,9 mL de agua destilada. Luego, la mezcla fue almace-nada en una cámara oscura a temperatura ambiente por

2 h. Por último, la absorbancia de la muestra fue medi-da a 765 nm usando un espectrofotómetro. Comoestándar se utilizó ácido gálico. La concentración de loscompuestos fenólicos totales o sustancias reductorasen las muestras fue expresada como miligramos equi-valentes de ácido gálico (AGE) por gramo de materiaseca. La estimación del contenido total de compuestosfenólicos en las muestras fue analizada por triplicado ylos resultados fueron promediados.

Análisis estadísticoEl análisis estadístico fue realizado usando el programaInfostat® (Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacionalde Córdoba, Argentina). Los resultados fueron someti-dos a un análisis de varianza (ANOVA). Diferenciasentre pares de muestras fueron determinadas pormedio del ensayo de Tukey (p<0,05).

Humedad y densidad. El contenido de humedad serelaciona con la cantidad de moléculas de agua queocupan el volumen vacío de la microestructura de la redde la película (Li et al., 2011). Los valores de humedady densidad de las películas se muestran en la Tabla 1. Elcontenido de humedad de la película sin adición deELBS fue de 16,8±1,5%. Este valor se correspondecon el encontrado por Osés, Fernández-Pan, Mendozay Maté (2009), quienes estudiaron los contenidos dehumedad de películas de proteína de suero de quese-ría aislada plastificadas con glicerol. Este valor no fueafectado significativamente (p<0,05) por la incorpora-ción de ELBS a la formulación. La presencia de canti-dades crecientes de extracto liofilizado en las películasde proteína de suero de quesería no afectó significati-vamente (p<0,05) la densidad de las mismas, encon-trándose un valor de 0,97±0,03 g.cm-3 para la pelícu-la sin adición de ELBS.


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Color. Los atributos de color tienen importancia debi-do a que influencian directamente la atracción y acep-tabilidad del producto por parte de los consumidores(Gounga, Xu & Wang, 2007). Los efectos de la concen-tración de ELBS sobre el color de la película son mos-trados en la Tabla 1. Respecto del color superficial, laluminosidad (L) y el parámetro b* se vieron afectadossignificativamente (p<0,05) por el nivel mayor de ELBSincorporado, provocando una disminución en L y unaumento en b* (grado de amarillo), mientras que -a*(grado de verde) no fue afectado significativamente porninguna de las cantidades de extracto.

Propiedades mecánicas de las películas. Las propie-dades de las películas y los recubrimientos dependende las interacciones entre los aditivos y la matriz y sonfuertemente afectadas por las condiciones físicas, quí-micas y de temperatura, las cuales influencian la esta-bilidad y flexibilidad de las películas (García, Pinotti,Martino y Zaritzky, 2009). Los efectos de la concentra-ción de ELBS sobre las propiedades mecánicas sonmostrados en la Tabla 2. La elongación a la rotura (%E)no presentó diferencia significativa (p<0,05) con elincremento de la concentración de ELBS, mientras queel esfuerzo a la rotura y el modulo elástico no presenta-ron diferencias significativas entre el primer nivel deELBS y la película sin ELBS. El detrimento de las pro-piedades mecánicas de las películas al alcanzar undeterminado nivel de adición (1 g ELBS/100 g SFP) se

podría deber a la presencia de compuestos fenólicosdel tipo flavonoides, los cuales estarían presentes en lasporciones de brotes de soja utilizados para la extracción(hipocotiledón y raíz), lo cual concuerda con el trabajode Lee y col. (2007). Arcan y Yemenicioglu (2011) obtu-vieron resultados similares al estudiar el efecto indivi-dual del ácido gálico (GA), ácido p-hidroxibenzoico(HBA), ácido ferúlico (FA), catequina (CAT), flavona(FLA) y quercetina (QU) sobre las propiedades mecáni-cas de películas elaboradas con zeína, donde encontra-ron que GA, HBA, FA y CAT mejoraban las propiedadesmecánicas, pero los flavonoides estudiados no ejercie-ron este efecto (FLA y QU). No obstante, la adición deELBS hasta 0,5 g ELBS/100 g SFP no produce modifi-caciones en las propiedades mecánicas de las películaselaboradas.

Ensayo de liberación de compuestos activos. La libe-ración de compuestos activos desde una películacomestible hacia un alimento se ve afectada principal-mente por las propiedades de la matriz polimérica, lanaturaleza de los compuestos activos y las característi-cas del producto alimenticio (Lopez-De-Dicastillo,Gomez-Estaca, Catala, Gavara y Hernández-Muñoz,2012). En la Figura 1 se presenta la liberación desde laspelículas con y sin adición de ELBS hacia el medioacuoso de compuestos reductores determinados pormedio de Folin-Ciocalteu en función del tiempo. Lamayor liberación de compuestos reductores en ambas


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O TABLA 1 – Contenido de humedad, densidad y color de películas elaboradas sin y con adicionadode extracto liofilizado de brotes de soja

TABLA 2 – Propiedades mecánicas de películas adicionadas con extracto liofilizado de brotes de soja

películas se produjo en los primeros 7 min, siendomayor el valor de los compuestos reductores liberadospara la película comestible activa. Resultados similaresfueron encontrados por Giménez y col. (2013) quienesevaluaron la liberación de compuestos activos prove-nientes de extracto de té verde incorporado a películasde agar-gelatina. Así, mediante el ensayo de liberaciónpropuesto se pudo observar, por un lado, la presenciade compuestos reductores proveniente de la matrizproteica y, por otro lado, que los compuestos activosprovenientes del extracto tienen habilidad para migrardesde la matriz de la película hacia un sistema modelode alimento acuoso.

Las películas elaboradas sobre la base de proteínas desuero de quesería (WPC) pueden incorporar a su for-mulación una concentración de 0,5 g ELBS/100 g solu-ción formadora de película sin que se produzcan modi-ficaciones en el contenido de humedad, densidad, colory propiedades mecánicas de las mismas, y por otrolado incrementar la liberación de compuestos reducto-res hacia medios acuosos.

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FIGURA 1 – Estudio de la liberación de compuestosactivos desde las películas de WPC sin y con

adición de ELBS

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA


En este trabajo se desarrollaron quesos untables fun-cionales por adición de probióticos y fortificación consales de zinc y se evaluaron sus características fisico-químicas, reológicas-texturales, microbiológicas y sen-soriales. Además se estudió la influencia de la sustitu-ción de un hidrocoloide normalmente utilizado en estetipo de productos lácteos por otro de origen autóctono.Una porción de 30 g de los quesos untables obtenidosaportaría un 56% de la ingesta diaria recomendada dezinc para hombres adultos y el 80% para las mujeres.El microorganismo probiótico utilizado permaneció via-ble durante toda la vida de anaquel, independientemen-te del espesante adicionado. Los productos obtenidospresentaron textura y consistencia similar tanto instru-mental como sensorial, por lo cual se puede plantear elreemplazo de la goma guar (importada) por la gomaespina corona (autóctona). Se logró una formulacióncon proteínas de suero en polvo (WPC 35) con muybuena características generales.

Los quesos untables (QU) según el AdministraciónNacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnologíamédica (ANMAT, Argentina) pertenecen a la categoríade quesos frescos; pueden clasificarse con respecto alcontenido de humedad como quesos de muy altahumedad (de pasta muy blanda o mole), ya que contie-nen una humedad no menor al 55,0%. La categoría QUincluye una amplia variedad de productos, como que-

sos crema, blancos, tipo Neufchatel, fundidos, reproce-sados, petit suisse y cottage, entre otros. La característi-ca general es una matriz que no se autosostiene, origina-da por el alto contenido de humedad, debiendo almace-narse y distribuirse en envases rígidos. Son productosfrescos, sin periodo de maduración, que requieren cade-na de frío continua hasta el momento de su consumo.

Es común el agregado a los QU de modifica-dores de textura, un grupo de aditivos cuya caracterís-tica común es proporcionar, cambiar o regular propie-dades texturales propias de los alimentos, como visco-sidad, consistencia, firmeza, cohesividad, elasticidad,palatabilidad, etc. Estos aditivos incluyen a subgruposcon propiedades específicas, como emulsionantes,espesantes, gelificantes y estabilizantes, entre otros. Enparticular, los hidrocoloides son biopolímeros hidrófi-los de alto peso molecular con la capacidad de hidratar-se en gran medida en contacto con el agua, producien-do sistemas coloidales de diferentes estructuras queaumentan significativamente la viscosidad del sistemay mejoran la textura incluso a bajas concentraciones.

Un hidrocoloide especial y único es la gelatina(G), con múltiples funciones y una amplia gama de apli-caciones en la formulación y el procesamiento de ali-mentos. Es un poderoso agente gelificante que influyeen la resistencia del gel, tiempo de gelificación, tempe-raturas de solidificación y de fusión, viscosidad, textu-ra y retención de agua. Además actúa como coloideprotector, influye en la formación y la estabilización deespumas, la formación de películas y la adhesión-cohe-sión y es notable por su perfil de sabor limpio.

Otro hidrocoloide utilizado como modificadorde textura es el almidón modificado de mandioca (AM).El AM, modificado por entrecruzamiento (reticulado) seencuentra dentro de la categoría de AlmidonesResistentes Tipo IV y permite obtener una buena textu-ra, más estable, además de ser resistente a la agitación,calor y pH, teniendo un suave flavor en comparación a


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O DESARROLLO Y CONTROL DE QUESOSUNTABLES FUNCIONALES E INNOVADORES

López Hiriart, M.1,2; Iuculano, M.1; Pavón, Y.3;Caballero, S.3; Risso, P.1,2; Rozycki, S.3*

(1)Universidad Nacional de Rosario – Argentina.(2)CONICET. Argentina.(3)Universidad Nacional del Litoral. Argentina*[email protected]

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

los almidones de cereales. Los enlaces cruzados esta-bilizan los gránulos minimizando su rotura, sin alterarsu valor nutritivo, disminuyen la estructura cohesiva ylos productos se tornan más cremosos. Además, for-man pastas más claras. Los AM tienen una gran habili-dad para formar geles, gusto insípido y son más econó-micos y más rentables que las gomas, aptos para usaren la formulación de productos lácteos, por ejemploreemplazando a la goma arábiga.

Entre los hidrocoloides polisacáridos neutrosse encuentran la goma guar (GG), la cual origina dis-persiones altamente viscosas aun a bajas concentracio-nes, no gelificando por sí misma, siendo su principaluso como formador de cuerpo, estabilizante y agenteligante de agua, comportándose como espesante. Porsu origen importado, y por haberse empezado a usar enla industria del petróleo, la GG ha aumentado aproxima-damente diez veces su valor, encareciendo considera-blemente los productos alimenticios que la utilizan.

En nuestro país crecen espontáneamente o secultivan diversas especies de leguminosas de cuyassemillas se pueden extraer gomas con característicassimilares a la GG, con relación manosa/galactosa seme-jante. Por lo tanto, existe un gran potencial para el apro-

vechamiento de estos galactomananos autóctonos.Dentro de ellos se encuentra la goma espina corona(GEC), galactomanano natural extraído de las semillasde “espina corona”, árbol leguminoso oriundo deAmérica Latina, que crece en la Argentina, Brasil,Paraguay y Uruguay. A nivel nacional, la espina coronacrece espontáneamente en los bosques, selvas y mon-tes nativos del norte de la República Argentina, ocupan-do aproximadamente dos millones de hectáreas. Poseeuna relación Manosa/Galactosa (2,5) muy similar a laGG, pudiendo sustituirla. En la Argentina fue aprobadapor el Código Alimentario Argentino (CAA) para ser uti-lizada en producción de alimento como espesante yestabilizante.

Por otra parte, en los últimos veinte años sehan producido importantes avances en el campo de lanutrición que han permitido profundizar en las basesque explican la estrecha relación entre la dieta y el esta-do de salud, de modo que actualmente se atribuye nosólo al valor nutritivo de aquélla, sino también a losefectos beneficiosos derivados de sus complejas inte-racciones con el huésped y la microbiota intestinal. Asíhan surgido los llamados alimentos funcionales. Dentrode ellos se encuentran los alimentos fortificados que


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son aquellos en los cuales la proporción de proteínasy/o aminoácidos y/o vitaminas y/o substancias minera-les y/o ácidos grasos esenciales es superior a la delcontenido natural medio del alimento corriente, porhaber sido suplementado significativamente (artículo1363, CAA).

El Zn2+ es uno de los de los elementos traza másimportantes, lo que convierte a la deficiencia en su con-sumo en una problemática nutricional mundial. En losúltimos años, la deficiencia de Zn2+ afecta tanto a paísesdesarrollados como en vía de desarrollo. Estudios reali-zados en Estados Unidos, Brasil, Guatemala, México,Chile y Puerto Rico mostraron que -independientementede la edad, el sexo y la raza- el porcentaje de ingestamedia está en el rango del 50-80% de las dosis diariasrecomendadas (IDR). Por lo tanto la fortificación de ali-mentos con Zn2+ puede ser tenida en cuenta como unaforma de contrarrestar la deficiencia en su ingesta. Laselección del alimento apropiado para ser utilizado comovehículo para la fortificación juega un rol crucial. La lechey los productos lácteos son buenos portadores, además,por su alto valor nutricional y su efecto regulador de losprocesos de digestión y de absorción del mismo. Otracaracterística que hace de los productos lácteos, comoyogures y quesos, la opción lógica para la fortificacióncon Zn2+ es su pH bajo, que aumenta su solubilización ysu biodisponibilidad.

Otro tipo de alimentos funcionales son los lla-mados probióticos. Estos productos contienen micror-ganismos definidos y viables en grado suficiente paramodificar la microflora de un compartimento del hués-ped, ejerciendo un efecto beneficioso sobre la salud.

El objetivo de este trabajo fue desarrollar que-sos untables funcionales, fortificados y probióticos.

Proceso de obtención de los QU probióticosy fortificados (QUP)En primer lugar, se reconstituyó leche en polvo entera(LPE) en agua destilada a 50°C, con agitación a 100rpm. Posteriormente y bajo agitación, se adicionó con-centrado de proteínas del lactosuero (WPC 35), lecheen polvo descremada, AM, G, GEC o GG y estabilizante,todos previamente mezclados. Esta mezcla base (MB)fue pasteurizada a 80°C–5 min y luego se dejó enfriar a45ºC-50ºC para poder adicionar el sorbato de potasio,citrato de calcio y ZnCl2. La mezcla se llevó a 40°C y elproceso de coagulación-fermentación se inició por adi-ción del fermento iniciador YF-L811 y cuajo. En estepaso también se adicionó el probiótico L. casei, depen-diendo de las muestras a realizar.

Las mezclas se incubaron en baños termostatizados a42ºC hasta alcanzar un pH de corte entre 5,3 y 5,4 (enel término de unas 6-7 horas). Las muestras fueroncontroladas realizando medidas de pH cada 30 min y deacidez Dornic cada 60 min, por duplicado. Una vezalcanzando el pH de corte, las muestras fueron homo-geneizadas a 50 atm y posteriormente enfriadas hasta20ºC, con posterior almacenamiento en cámara a 5°C.Luego se colocaron en distintos envases según los aná-lisis a realizar, utilizando los siguientes rótulos: muestraGG (con GG y fortificada con zinc); muestra GEC (conGEC y fortificada con zinc); muestra GG/LC (con GG,adición de probiótico y fortificada con zinc); muestraGEC/LC (con GEC, adición de probiótico y fortificadacon zinc).

Determinación del contenido de Zinc en los QUEl contenido de zinc (Zn2+) de los QU fortificados se reali-zó por duplicado y fue cuantificado mediante espectros-copía de absorción atómica. El método utilizado para ladeterminación de Zn2+ fue el ISO 8070 y FIL IDF 154.

Seguimiento durante la vida útil del producto finalLos parámetros estudiados se cuantificaron por dupli-cado, cada siete días, desde principio a fin del períodode vida de anaquel del producto (31 días).

- pH. Se cuantificó en forma potenciométrica emplean-do un pHmetro (Hanna instruments, HI 8424, USA) a(25 ± 1) °C.

- Acidez Dornic. Se determinó según metodología ofi-cial (AOAC, 2007) por titulación directa con NaOH 1/9 Ndiluyendo previamente la muestra en agua destilada yutilizando fenolftaleína como indicador. La acidez secalculó de la siguiente manera:

donde la Acidez Dornic está expresada en grados Dornic,vbg es el volumen de NaOH 1/9N gastado en la titulación(mL), fb es el factor de valoración del NaOH 1/9 N, f es unfactor de conversión = 10, fr es el factor de referencia =10 y Pm es el peso exacto de la muestra (g) próximo a 10g para mantener la linealidad del cálculo.

- Variación porcentual durante el almacenamiento delos parámetros de pH y Acidez Dornic. Se calculó lavariación porcentual al final de la vida útil del producto,


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MATERIALES Y MÉTODOS

con respecto al comienzo de la misma, para aquellosparámetros medidos a día 1 y 30 (Ecuación 2), siendolos valores de los pH o ºD al tiempo inicial del QU (Vi)y los valores de los pH o ºD al tiempo final de vida deanaquel (Vf). La variación durante el almacenamientodel pH o ºD obtenidos permiten analizar la estabilidaddel producto. Para su análisis estadístico se considerósu valor absoluto.

Índice de retención de agua porcentualdeterminado por gravedad (%IRA)Este análisis simula la sinéresis que sufre o puede

sufrir el producto en góndola. Envases tarados hermé-ticamente cerrados, con aproximadamente 50 g de


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FIGURA 1 - Diagrama de flujo del proceso de elaboraciónde los QU (funcionales)

muestra, conservados a 5ºC y en posición vertical fue-ron analizadas semanalmente. Las muestras se pesaronantes y después de la eliminación del suero liberadodurante el período de estudio. Se calculó el índice deretención de agua porcentual mediante la Ecuación 3,siendo Pi el peso de la muestra antes de la extraccióndel suero y Pf el peso de la muestra después de laextracción.

Determinación de la viabilidad delmicroorganismo probióticoSe efectuó la siembra de estos microorganismos a los 2,15, 30 y 45 días posteriores a la elaboración de las mues-tras. Se realizó el recuento del microorganismo probióti-co LC mediante la técnica de recuento de células viablesen superficie, utilizando el medio de cultivo MRS - agar,suplementado con sales biliares. Las placas sembradasse incubaron en aerobiosis a 37 ± 1°C, por 72 h.Transcurrido ese tiempo, se procedió a contar las coloniasen aquellas placas que contenían entre 30 y 300 colonias,obteniendo las UFCg-1 y confirmando luego microscópi-camente. En paralelo se realizó una placa control.

Análisis del perfil de texturaLas muestras fueron analizadas a los 15 días de su pro-ducción utilizando un ensayo de doble penetración rea-lizado en una máquina universal de ensayos InstronBluehill®, utilizando una geometría de 12 mm de diáme-tro. Se penetró hasta 30 mm de profundidad a 1 mm/sde velocidad, censando con una celda de carga de 10Ny un descanso entre ciclos de 5s. Se colectaron losdatos utilizando el software Instron Bluehill por triplica-do. A partir de las curvas fuerza (N) vs. tiempo (s) seobtuvieron los parámetros texturales: dureza (D), adhe-sividas (Ad), cohesividad (C), elasticidad (Elast), gomo-sidad (Go), masticabilidad (Mast).

Evaluación sensorialFue realizada por un panel de evaluadores entrenados alos 15 días de producción de las muestras. Las mues-tras fueron acondicionadas en vasos plásticos con∼30g y a 10°C, codificadas en forma aleatoria. Los des-criptores de textura utilizados fueron: consistencia(CoS), untabilidad (Un) y suavidad al paladar (SP). Semarcó la intensidad de cada descriptor en escalas de 10cm no estructuradas ancladas en los extremos. Para elcaso de CoS los extremos utilizados fueron: 1 (formaun hilo que penetra dejando un orificio que se cierra

inmediatamente) y 9 (cae en bloque y se hunde de mane-ra intermedia). Para el resto de los descriptores de textu-ra y para las sensaciones trigeminales astringencia (As) ysabor metálico (SM), los extremos de la escala corres-pondiente fueron desde 1 (“casi nada”) a 9 (“mucho”).

El flavor se analizó cuali y cuantitativamente,siendo los descriptores analizados: ácido (Ac), salado(Sa), dulce (Du), crema (Cr), suero (Su), leche en polvo(LP) y cocido (Coc). Las referencias para la escala discre-ta fueron: 1 (“apenas perceptible”), 3 (“poco percepti-ble”), 5 (“moderadamente perceptible”), 7 (“muy percep-tible”) y 9 (“extremadamente perceptible”). También secalculó el promedio ponderado (PP) mediante la sumato-ria de los puntajes asignados a cada opinión por el núme-ro de panelistas que eligió dicha opinión, dividido el totalde panelistas. Además, cuando se encontraron defectos(flavor atípicos), se los clasificó y cuantificó usando esca-las de 10 cm no estructuradas ancladas en los extremos.

Los descriptores cuantificados en escalas con-tinuas fueron tratados por ANOVA y se expresaroncomo valores medios informados por el panel y susdesviaciones estándares respectivas.

Análisis estadísticoLos resultados obtenidos fueron analizados por el pro-grama Sigma Plot 12 aplicando análisis de varianza(ANOVA) factorial para las diferentes mediciones decada respuesta. Otro de los análisis estadísticos aplica-dos fue el test de LSD-Fisher (o test de la mínima dife-rencia significativa), a través del cual se pueden obtenerqué valores muestran diferencias estadísticamente sig-nificativas (DES) entre los parámetros estudiados. Lasdiferencias fueron consideradas estadísticamente signi-ficativas a valores de p < 0,05 (95% de confianza).

Determinación de la concentración de Zn2+

En la Tabla 1 se muestran las concentraciones de Zn2+

en los QU donde se puede inferir que todos los QU fue-ron exitosamente fortificados con dicho catión ya que lamatriz retiene en promedio 60 mg/kg de Zn2+.

Variaciones de pH y acidez Dornic duranteel almacenamiento En la Tabla 2 se muestran los valores de pH de los QU,los cuales oscilaron entre 4,90 ± 0,02 en el día de ela-boración y 4,75 ± 0,02 al final de la vida útil (día 28).

Para las muestras GG, GEC y GG/LC presenta-ron valores de %V menores al 5%, lo cual indica unabuena estabilidad del producto durante su vida útil. Sibien la muestra con GEC/LC presentó una variación


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RESULTADOS

mayor al 5%, ésta fue menor al 10% y se puede observarque durante las primeras semanas de almacenamiento elvalor de pH se mantuvo constante y sólo al final de la vidaútil (día 28) se produjo un descenso significativo de dichoparámetro, indicando que hay estabilidad del mismo y queesta variación es propia del metabolismo residual de lasbacterias acido lácticas presentes en la matriz del alimen-to. Esto podría deberse a que la GEC podría presentar acti-vidad prebiótica como en el caso de Lb. rhamnosus.

En la Tabla 3 se muestran los valores de ºD alprincipio y al final de la vida útil. De acuerdo al compor-tamiento del pH y la acidez °D durante el almacena-miento, se observa que el producto respondió adecua-damente a las condiciones habituales del mismo, bajofrío, ya que la variación de pH y la acidez fueron gene-ralmente leves, encontrándose dentro de valores habi-tuales para este tipo de productos, propio de la post

acidificación bacteriana, resultado del metabolismoresidual durante la vida de anaquel.

Índice de retención de agua (%IRA)Se observó que no hubo cambios significativos en el%IRA, es decir, no ocurrió el desuerado. Por lo tanto,la sustitución de la GG por GEC mantuvo el 100% deretención del suero, manteniendo la calidad del produc-to. Además, la combinación entre AM, G y las gomasutilizadas ha tenido como consecuencia la obtención deQU estables físicamente.

Cuantificación del microorganismo probióticoAl cuantificar la concentración del L. casei durante todala vida útil, en aerobiosis, se encontró siempre una con-centración superior a 107 UFC/g, cumpliéndose así conla recomendación vigente respecto a una carga de bac-terias beneficiosas > 106 UFC/g.

Análisis del perfil de textura En la Tabla 4 se muestra el valor medio estándar de cadaparámetro de textura evaluado para los distintos QU yANOVA realizado. La D, Ad, Elast, C, Go y Mast no pre-sentaron DES (p > 0,05) para las distintas muestras eva-luadas, por lo tanto, la presencia del probiótico y la sus-


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TABLA 1. Concentraciones de Zn2+ en losQU fortificados*

TABLA 2. Valores de pH obtenidos durante el tiempode vida útil de los QU*

*La misma letra en una misma columna indica que nohay una DES entre las muestras analizadas (p > 0,05).

*La misma letra en una misma columna indica que no hay una DESentre las muestras analizadas (p > 0,05).

TABLA 3. Valores de °D de los QU, durantesu período de anaquel*

*La misma letra en una misma columna indica que no hay una DESentre las muestras analizadas (p > 0,05).

TABLA 4. Promedio y desviación estándar para los parámetros de textura evaluadosinstrumentalmente en muestras de QU*

*La misma letra en una misma columna indica que no hay una DES entre las muestras analizadas (p > 0,05)

titución de GEC por GG no alteraron significativamentedichos parámetros. Si bien en sistemas modelos de solu-ciones de ambas gomas se observa que se obtienen sis-temas más duros y viscosos con GG que con GEC, eneste trabajo no se observó diferencia entre el uso deambos hidrocoloides a una misma concentración.

Si bien se ha reportado que L. casei puede serproductor de exopolisacáridos, sustancias que actúancomo estabilizantes e interaccionan con los demáscomponentes de la matriz de caseína, generando pro-ductos con una mayor firmeza y adhesividad, este com-portamiento es cepa-dependiente y en la ficha técnicasuministrada por la empresa proveedora no se reportala capacidad de producir exopolisacáridos por la cepautilizada en el presente trabajo, por lo que es de espe-rar no haber encontrado diferencias.

Las características sensoriales de los QU fue-ron evaluadas por un panel sensorial entrenado. Losresultados del mismo se muestran en forma gráfica enla Figura 2.

Los descriptores de textura: CoS, Un, SP, As yel SM no sufrieron cambios significativos entre las dis-tintas muestras estudiadas (Tabla 5). Con estos resulta-dos se puede concluir que la utilización de LC y el reem-plazo de la goma importada por la goma de origennacional no modifican los descriptores texturales. Engeneral, las muestras presentaron una alta consistencia

sensorial y fueron muy untables,características que se buscan eneste tipo de producto, ocurriendo lomismo con la suavidad al paladar.Para el caso de los defectos, losvalores de los descriptores sabormetálico y astringencia fueron muybajos en todas las muestras, noencontrándose diferencias estadísti-camente significativas entre las mis-mas. Por otro lado, la fortificacióncon Zn2+ no produjo efectos signifi-cativos en la aparición de un sabormetálico en los productos analiza-

dos, lo cual es deseable a la hora de la degustación.En la Figura 3 se muestran los resultados obte-

nidos para los descriptores de flavor, utilizándose parasu descripción el promedio ponderado (PP). En laFigura 3 se observa que el descriptor “crema” ha sidopara todas las muestras cercano a 2, lo que estaría infi-riendo que para los panelistas las muestras poseen unsabor a crema “poco perceptible”. En cuanto al descriptor“suero”, puede señalarse que el PP osciló entre 1–1,42 ,lo que significa que es “apenas perceptible”. Los PP obte-nidos para el sabor a “leche en polvo” se encuentran entre0,5-1,5, en este rango este descriptor sería “apenas per-ceptible”. En general, para el sabor “leche cocida” seobtuvo valores entre 0,50-1,33, por lo tanto significa quees “apenas perceptible”, lo que sería muy positivo ya queen este tipo de productos esta clase de sabores se pre-sentan como un defecto en la calidad del producto. Eldescriptor “ácido” ha sido moderadamente perceptiblepara las muestra GG. Por otra parte, para el sabor “sala-do” los valores oscilaron entre 0,58-0,83, significandoque es “apenas perceptible”. Cabe destacar que este pro-ducto no tiene agregado de sal, por lo cual puede ser con-sumido por personas que son hipertensas, ya que la salque aportan los insumos no es significativa. El sabordulce fue percibido en las distintas muestras en intensi-dad similar (“poco perceptible”).


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O FIGURA 2 - Representación gráfica de los valores promedio que presentaronlos descriptores sensoriales de textura para cada muestra de QU analizada

TABLA 5. Valores promedio, desvíos estándar de los descriptores detextura analizados para las muestras de queso estudiadas*

*La misma letra en una misma columna indica que no hay una DES entre las muestras analizadas (p > 0,05)

Se obtuvieron quesos untables adicionados con probió-ticos (>107 UFC/g) y fortificados con Zinc (60 mg/Kg).De esta manera, se garantiza que una porción de 30 gde queso aportaría un 56% de la IDR para hombresadultos y el 80% para las mujeres y que el microorga-nismo probiótico utilizado quede viable durante toda lavida de anaquel, independientemente del espesante (GGo GEC) adicionado.

Los productos obtenidos son de textura y con-sistencia similar tanto instrumental como sensorial, porlo cual se puede plantear el reemplazo de GG (importa-da) por la GEC (nacional), lo que beneficiaría los costosde los productos y la generación de trabajo en zonas debaja productividad de la República Argentina donde laGEC crece fácilmente.

Las muestras presentaron similar comporta-miento durante la fermentación y almacenamiento encuanto a la variación del pH y acidez, característicasque son fundamentales a la hora de evaluar la aptitudde un producto; los valores de los mismos variaronacorde a lo esperado para este tipo de producto fer-mentado. Este hecho también se corroboró en el mode-rado sabor ácido que presentaron las muestras almomento de realizar la evaluación sensorial. Por otrolado, características que son poco deseables como elsabor metálico y astringencia prácticamente no fueronperceptibles durante el consumo de los productos. Lomismo ocurrió con el sabor a leche en polvo y a coci-do. No se evidenció desuerado de las muestras, lo quemuchas veces resulta desagradable a la vista del con-sumidor a la hora de ingerir este tipo de alimentos.

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FIGURA 3 - Promedios ponderados para los atributosde fla-vor: “crema”, “suero”, “leche en polvo”, “cocido”, “ácido”,“salado” y “dulce” para las diferentes muestras ensayadas

CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA


La industria láctea produce grandes cantidades desuero lácteo, que es un residuo altamente contaminantecuando se descarta al medio ambiente. Debido a ello, estetrabajo buscó una forma de reaprovechamiento del sueropara su utilización en industrias alimenticias o de cosmé-ticos, disminuyendo de ese modo su descarte al medioambiente. Se prepararon dos emulsiones a base de suerolácteo, que se diferenciaron sólo en la adición de CaCl2, yse sometieron a análisis de estabilidad, ciclos de congela-miento y descongelamiento, estudio de derretimiento,variación de pH, liofilización y tamaño de partículas. Laemulsión sin CaCl2 se presentó mejor en la mayoría de losaspectos analizados, pues el CaCl2 influenció sobre el pH,en la agregación de gotículas, en la viscosidad aparente yen el congelamiento de la emulsión. Ambas emulsionespresentaron estabilidad, resistencia al ciclo de congela-miento y descongelamiento y partículas micrométricas.

La industria alimentaria demuestra cada vez más inte-rés en el reaprovechamiento de materiales, antes des-cartados, con el objetivo de desarrollar nuevos produc-tos y procesos, de modo de aumentar la producción,reducir costos e impactos ambientales (Buss & Henkes,

2015). En las industrias lácteas el suero de leche o suerolácteo es producido luego del proceso de coagulación dela leche para producción de quesos. Es considerado unmaterial altamente contaminante para el medio ambien-te, siendo para la naturaleza cerca de cien veces más per-judicial que las aguas servidas de origen doméstico. Estoestá relacionado con la elevada tasa de materia orgánicaque es descartada en los cuerpos de agua sin el debidoreaprovechamiento, lo que favorece el intenso consumode oxígeno, ocasionando grandes daños como poluciónde las aguas, olores desagradables, mortandad de peces,etc. (Costa et al, 2014).

El suero lácteo presenta gran importancia enfunción del elevado volumen producido y de su ricacomposición nutricional. Se presenta como un líquidode coloración que varía entre verde y amarillo, deaspecto turbio y sabor ligeramente dulce o ácido (Costaet al, 2014). El sabor depende del tipo de coagulaciónde la leche y del proceso de fabricación del queso. Elsuero representa cerca del 80 a 90% del volumen totalde leche utilizada para la fabricación de quesos (porcada kilogramo producido se tiene una media de nuevelitros de suero, dependiendo del queso). En la compo-sición del suero lácteo encontramos proteínas solubles,residuos de aminoácidos, lactosa, vitaminas, minerales,ácido láctico, nitrógeno no soluble y una cantidad míni-ma de grasa (Alves et al, 2014).

Las proteínas del suero lácteo son globulares ypresentan varias funciones biológicas como fuente deaminoácidos esenciales (Walstra, 2006), poseen puen-tes de disulfuro, que confieren una buena estabilidadestructural, y son solubles en una amplia faja de pH.Dentro de las diversas proteínas de leche, las dos prin-cipales que están en mayor concentración en el suerolácteo son la β-lactoglobulina (β-Lg) y la α-lactoalbu-mina (α-La), que representan cerca del 70% del total(Alves et al, 2014). Esas proteínas son estabilizadas porrepulsión electrostática, pero tienden a formar agrega-dos a partir de la atracción hidrofóbica o por fuerzas deVan der Walls cuando la repulsión electrostática no esfuerte o suficiente para superar las fuerzas de atracción


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O PRODUCCIÓN DE MICRO Y NANOPARTÍCULASA BASE DE BIOPOLÍMEROS NATURALES:ESTUDIO DE LA ESTABILIDAD DE EMULSIONES A BASE DE SUERO LÁCTEO

Mariana Gavioli dos Reis Pena(1);Marta de Oliveira Coelho(1); Frederico PitellaSilva(1); Marco Antônio Moreira Furtado(1); Wesley Willian Gonçalvez do Nascimento(2);Fabiano Freire Costa(1)*

1Departamento de Ciencias Farmacéuticas - Facultadde Farmacia - Universidad Federal de Juiz de Fora.Minas Gerais, Brasil.2Departamento de Farmacia - Instituto Ciencias de laVida - Universidad Federal de Juiz de Fora. Campus Avançado de Governador Valadares, Minas Gerais, Brasil.*[email protected]

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

(Anges et al, 2015). La atracción permite que las prote-ínas β-LG y α-LA funcionen como portadoras paracompuestos lipofílicos, que pueden ser utilizados en lasindustrias cono un importante agente de transporte(Chapeau et al, 2016).

Cuando se busca un producto de calidad, unode los mayores desafíos para el desarrollo de sistemasemulsionados es la estabilidad, que es uno de losaspectos más importantes a ser considerado, pues apartir de su estudio será posible informar la vida útil encondiciones normales de almacenamiento. La inestabi-lidad física de las emulsiones está causada por la sepa-ración de fases, lo que genera un cambio significativoen la apariencia, en la consistencia y en la redispersabi-lidad, volviendo el producto impropio para su uso. Sonejemplos de ese tipo de inestabilidad la formación decrema, la sedimentación, floculación o la coalescencia(Morais, 2006). Teniendo en cuenta esas y otras carac-terísticas, este trabajo tuvo el objetivo de utilizar suerolácteo en la producción de micro y nanoemulsiones demodo de reaprovechar los residuos y evitar el descarteen el ambiente, además de generar riqueza y renta parael desarrollo de nuevos productos y procesos.

MaterialesSuero de leche en polvo, aceite vegetal, sacarosa, emul-sionante, ácido clorhídrico e hidróxido de sodio, gomaxantana, cloruro de calcio, carbonato de sodio y aguadesionizada.

MétodosPreparación de las emulsiones. Las emulsiones fueronpreparadas adicionando en un vaso de precipitados aguadeionizada, CaCl2 (1,0 M), Na2CO3 (1,0M), sacarosa, suerode leche, goma xantana, aceite vegetal y estabilizante.Todos los componentes fueron agregados lentamente,bajo agitación constante en mixer (Fisatom), luego de ter-minada la adición se mantuvo durante cinco minutos laagitación en una velocidad de 1000 rpm y por cinco minu-tos más en 1750 rpm. La preparación de la segunda emul-sión se diferenció solo en la ausencia del CaCl2.

Análisis visual de las emulsiones. Luego de la prepa-ración de las emulsiones con y sin CaCl2 se hizo un aná-lisis visual conparativo entre las dos, para verificar lascaracterísticas que las diferenciaban. Con una pequeña


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cantidad de las muestras se verificó la viscosidad apa-rente, formación de agregados y evaluación sensorial através del tacto.

Variación del pH. Las emulsiones con y sin CaCl2 fue-ron sometidas a variación de pH (Digimed DM 20),NaOH (0,1 M) y HCl (0,1 M). El pH fue ajustado para lasfajas de 4,4 a 6,6.

Relación entre masa y tiempo de descongelamiento.Las emulsiones fueron congeladas y mantenidas en fre-ezer (-18°C) durante 24 horas. Muestras de 20 mL decada emulsión, en los respectivos pH, fueron retiradaslas del congelador y colocadas las en un embudo deseparación de 65 mm y se cronometró el tiempo quetardó la primera gota en llegar al vaso de precipitado.Este procedimiento fue realizado en sala bajo tempera-tura controlada.

Liofilización. Las emulsiones con y sin CaCl2 fueronliofilizadas (Liofilizador LJJ0, Científica JJ) a tempera-tura de -44,4°C y vacío a 176 mm Hg, durante 24 horas.

Estabilidad al ciclo de congelamiento/descongela-miento. Para el estudio de separación de fases luegodel descongelamiento de las emulsiones con y sin CaCl2en las diferentes fajas de pH, se utilizaron porciones de5,0 mL en tubos transparentes cerrados en forma her-mética, debidamente congelados (-15°C) y descongela-dos en un ciclo diario de cinco horas de descongela-miento y 24 horas de congelamiento durante un total de15 días para cierre del ciclo. En cada ciclo de congela-miento y descongelamiento se realizó una observaciónvisual y el registro fotográfico.

Estabilidad. Para la verificación de la estabilidad fueronseparadas las porciones de 10 mL de las muestras delas emulsiones adicionadas o no con CaCl2, con los res-pectivos valores de pH, en tubos transparentes cerra-dos herméticamente. Fueron acondicionados bajo refri-geración (5°C) durante 15 días y cada dos días el aná-lisis visual de la estabilidad fue debidamente demostra-do por fotos.

Caracterización de las emulsiones. El tamaño de laspartículas presentes en las emulsiones se midió en unaparato Nanotrac. Se utilizó un microscopio digital USBpara obtención de micrografías del material luego de laliofilización.

Análisis visual de las emulsionesLas emulsiones con CaCl2 presentaban viscosidad apa-rente mayor. Al mover la muestra de un vaso a otroobservamos que el flujo no era continuo y aparentaba laformación de agregados en la emulsión, pudiendohaber ocurrido floculación de las gotículas, pues losiones metálicos, como el Ca2+, reducen la repulsiónelectrostática entre las gotículas, permitiendo así quelas mismas se aproximen. Esa floculación puede oca-sionar el aumento de la viscosidad de las emulsiones,porque las moléculas de agua atrapadas dentro de losflóculos pueden aumentar la fracción volumétrica efec-tiva de las partículas (Mc Clements, 2002). El análisissensorial de tacto mostró que las emulsiones no eranarenosas, presentando buena solubilidad, pero la dife-rencia estaba en que la emulsión 1 (con CaCl2) se pre-sentaba más aceitosa.

Variación de pHLuego de la producción de las emulsiones con adiciónde CaCl2 (1) y sin adición de CaCl2 (2), el pH fue ajusta-do de acuerdo con los datos de la Tabla 1. Cuando serealizó el ajuste de pH dentro de diferentes fajas, cons-tatamos que ambas emulsiones no variaban mucho susvalores, manteniéndose cercanas al patrón (emulsión 1,pH = 5,0 y emulsión 2, pH = 6,3), con una pequeña fajade variación y valores muy próximos entre sí. Con esopercibimos que las emulsiones son bastante resistentesa la variación de pH, siendo posible determinar apenascuatro muestras, en la emulsión 1 se obtuvieron losvalores de pH 4,4; 4,7; 5,0 y 5,1, y en la emulsión 2 losvalores de pH de 4,6; 5,2; 6,3 y 6,6 (Tabla 1).

Se adicionó una cantidad significativa de NaOHen la emulsión 1, pero no conseguimos aumentar el pH,esa dificultad de alteración se debe a la presencia delCaCl2, se observa una diminución del pH y eso puedehaber ocurrido por una serie de factores. En primerlugar, se debe tener en cuenta que las sales en soluciónalteran la constante de equilibrio del agua. Además, loscationes presentes en la sal pueden desalojar los ionesH+ de los grupos ácidos de las proteínas, lo que lleva adiminución del pH (Mc Clements, 2002).

Congelamiento/descongelamiento y estabilidadEl sometimiento de las muestras a ciclos de congela-miento/descongelamiento, aunque es un experimentosimple, tiene como objetivo verificar la estabilidad delas emulsiones bajo la oscilación de temperatura paraver si este proceso acarrea una separación de fases.Las muestras fueron congeladas y al día siguiente des-


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O RESULTADOS Y DISCUSIÓN

congeladas en sala a temperatura controlada (25°C). Deacuerdo con los resultados, fue posible observar que

no hubo alteraciones significativas luego del ciclo com-pleto de congelamiento (Figuras 1 y 2: A1 y B1) y des-congelamiento (Figuras 1 y 2: A2 y B2) durante los 15días del ciclo.

En relación a los resultados de estabilidad, lasmuestras fueron mantenidas refrigeradas (4°C) duran-te 15 días y se observó la estabilidad a lo largo de eselapso, no presentando variación visual, como se obser-va en las Figuras 3 y 4.


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TABLA 1 - Ajuste del pH en las emulsiones con (1)y sin (2) adición de CaCl2

FIGURA 1 - Primer día de congelamiento (A1 y B1) y descongelamiento (A2 y B2) de las muestrasA1 y A2 (emulsiones con CaCl2); B1 y B2 (emulsiones sin CaCl2).

A1 A2

B1 B2

FIGURA 2 - Décimo día de congelamiento (A1 y B1) y descongelamiento (A2 y B2) de las muestras:A1 y A2 (emulsiones con CaCl2); B1 y B2 (emulsiones sin CaCl2)

A1 A2

B1 B2

Teniendo en cuenta lo presentado, verificamos que no sedetectó separación de fases y coalescencia visibles. Lasemulsiones permanecieron inalteradas a lo largo de losdías, lo que confirma la homogeneidad y la estabilidaddurante el proceso de congelamiento/descongelamiento yla estabilidad a lo largo del tiempo. Están siendo realiza-das pruebas adicionales y las muestras continúan siendosometidas a ciclos de congelamiento/descongelamiento,así como de estabilidad a lo largo del tiempo, para que seaposible detectar el punto exacto de separación de fases, silo hay. Hasta el momento, es posible inferir que estosresultados pueden ser explicados por los componentesagregados: la goma xantana es un hidrocoloide que poseela capacidad de retener agua, impidiendo la formación degrandes cristales de hielo, aumentando la viscosidad de lamezcla y haciéndola muy estable a los ciclos de oscilaciónde temperatura. Además, actúa en la estabilización de lasolución, junto con las proteínas lácteas presentes en elsuero y el emulsionante adicionado, reduciendo la tensióninterfacial, disminuyendo la energía en la superficie entrelas dos fases inmiscibles, previniendo la coalescencia delas partículas y aumentando la estabilidad de las gotículas(Gajo et al, 2016).

Tasa de descongelamiento (masa/tempo)En este experimento, una pequeña cantidad de cadamuestra fue congelada durante 24 horas para verificarel tiempo de escurrimiento de la primera gota luego deldescongelamiento. Luego del drenado de la primeragota de cada muestra, contamos de tres en tres minu-

tos y pesamos la cantidad de masa en gramos drena-dos. A partir de eso, se determinó la tasa de escurri-miento, verificando que la emulsión 2 escurría más len-tamente. El tiempo de escurrimiento medio de la primergota de la emulsión 1 (con CaCl2) fue de aproximada-mente 13 minutos, mientras que en la emulsión 2 (sinCaCl2) fue de 15 minutos, siendo esta muestra la másviscosa y no sufriendo la influencia de la alteración delpH en las muestras analizadas.

Sin embargo, como la emulsión 1 poseía CaCl2en su composición, el Ca2+ induce la agregación de laspartículas, con aumento de la tensión de cizallamiento yformando flóculos, esa agregación permite un aumentode la viscosidad de la emulsión, además el ion Ca2+

amplía la floculación de las partículas, aumentando lafuerza de atracción entre ellas debido a la fuerza elec-trostática (Mc Clements, 2002). Debido a eso, creemosque el tiempo de escurrimiento de la emulsión 1 fuemenor por el no congelamiento total de esta muestra, alcontrario de la emulsión 2, que fue totalmente congela-da y sin la presencia de cloruro se volvió menos visco-sa. Eso es posible, pues la emulsión 1 es más hidrofó-bica que la emulsión 2, su relación de agua/aceite esmenor, o sea, la parte aceitosa que permanece descon-gelada es mayor que en la emulsión 2, dando la falsaimpresión de que en el descongelamiento escurre másfácilmente. Además, el cloruro de calcio es higroscópi-co y, por tanto, retiene agua, disminuyendo el punto decongelamiento de la emulsión y la formación de crista-les de hielo (Costa et al, 2008).


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O FIGURA 3 - Primer día (A1) y décimo quinto día (B1) de la emulsión 1 (con CaCl2)

A1 B1

FIGURA 4 - Primer día (A2) y décimo quinto día (B2) de la emulsión 2 (sin CaCl2)

A2 B2

LiofilizaciónLuego de la liofilización fue posible observar que laemulsión 1, que no se presentaba totalmente congela-da, no quedó totalmente seca, presentando una carac-terística oleosa, con poros irregulares, además de fisu-ras. En contrapartida, la emulsión 2 que fue totalmentecongelada, se presentaba bien seca, con poros másregulares y homogéneos sin ningún vestigio de oleosi-dad. Eso fue demostrado por las fotografías presenta-das en la Figura 5 y por las micrografías presentadas enla Figura 6. Esas características demuestran que la pre-sencia de Ca2+ y la disminución en el tenor de agua enla emulsión 1 realmente interfirieron en el congelamien-to total de la muestra, dejándola más aceitosa y con unaligera separación de las fases luego del procedimientode liofilización (Wang, 2000; Tang & Pikal, 2004;Morais et al, 2016).

Tamaño de las partículasEl tamaño de las partículas presentes en las emulsionesfue medido en un equipamiento cuya faja variaba de 10-1000 nm. Luego de realizados los procedimientos dedilución y lectura, debido a la viscosidad de la muestray la necesidad de dispersión en solución el equipamien-to no consiguió realizar las lecturas, indicando que eltamaño de las partículas no estaba en la escala nano-métrica. Eso puede haber ocurrido debido al modo de

producción, que fue altamente simple, sin la utilizaciónde un microfluidizador u otro agente tensoactivo queayudase en la diminución de los tamaños de las partí-culas. Éstas son comprobadamente estables y homogé-neas, lo que permitió su integridad durante todo el pro-ceso; eso las vuelve útiles para algunas industrias queno invierten en tecnologías innovadoras, pero que bus-can mantener la calidad de sus productos. Nuevosensayos continúan siendo realizados con el fin de obte-ner las partículas en la escala nanométrica.

De modo general, hasta el momento fueronobtenidas microemulsiones estables que no presenta-ron separación de fases, resistentes a la variación depH. Se percibe que la adición de iones Ca2+ interfiere enlas emulsiones, como fue observado en el experimentode escurrimiento así como en el material luego de laliofilización. De hecho, cuando el CaCl2 es adicionadoen sistemas alimentarios complejos tiende a desestabi-lizar debido a su capacidad de interacción con proteínasy lípidos. Aunque existe una tentativa de adicionar ionesCa2+ como fuente alternativa mineral, aún es necesariosolucionar problemas de estabilidad y, principalmente,de biodisponibilidad (Costa et al, 2008). Las proteínasde suero lácteo son consideradas importantes emulsio-nantes en los alimentos, debido a su propiedad anfifíli-ca (poseen residuos hidrofóbicos e hidrofílicos),actuando en la formación y estabilidad de espuma, geli-


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FIGURA 5 - Micrografias de las emulsiones 1 (con CaCl2) y emulsión 2 (sin CaCl2) liofilizadas

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FIGURA 6 - Micrografias de las emulsiones 1 (con CaCl2) y emulsión 2 (sin CaCl2) liofilizadas

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ficación, formación de filmes y de cápsulas protectoras(Modler, 2000; Wong et al., 1996). Además, presentansuperficie activa y capacidad de formar membranasfuertemente adheridas alrededor de la sustancia lipofíli-ca, estabilizando la emulsión (Lam & Nickerson, 2013).El tamaño reducido contribuye para una eficiente y con-trolada distribución y encapsulación, mejorando lasolubilidad, biodisponibilidad y bioaccesibilidad devarios compuestos hidrofóbicos. Por eso, se destacanen los mercados de dermocosméticos, alimentos y pro-ductos farmacéuticos, debido a las innumerables venta-jas presentadas (Donsi et al, 2012).

A partir de los ensayos preliminares realizados obtuvi-mos un resultado positivo, pues las emulsiones puedenser utilizadas como forma de reaprovechamiento desuero lácteo con el fin de reducir los impactos ambienta-les causados por la industria láctea, generando nuevasfuentes de recursos e ingresos para la cadena producti-va, que necesita productos y procesos innovadores parala valorización del suero lácteo. Ambas emulsiones pre-sentaron estabilidad y resistencia al ciclo de congela-miento y descongelamiento de las muestras. La variaciónde pH y la adición de cloruro de calcio tuvieron efectosopuestos, mientras que el pH no mostró modificar elcomportamiento de las emulsiones, el cloruro de calciodemostró interferir y modificar el aspecto general,aumentando a viscosidad aparente, dando la emulsión 1una característica visual inferior a la emulsión 2, además,no fue totalmente congelada, lo que interfirió en la etapade pesaje de masa descongelada y en la liofilización, yaque el polvo de la emulsión 2 era uniforme y seco, mien-tras que el de la emulsión 1 se presentó irregular y oleo-so. Por eso, de una manera general, la emulsión 2 essuperior, garantizando estabilidad y buena apariencia enel producto final líquido y liofilizado.

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CONCLUSIÓN

REFERENCIAS

El objetivo de este trabajo fue evaluar el impacto de lasuplementación en la alimentación de búfalas sobre lacomposición basal de su leche. En particular, se exami-nó el aumento en la concentración de compuestosbioactivos presentes en forma natural (CLA, ácidos gra-sos omega 3 y omega 6). Se encontró que la ingesta dematerias primas ricas en ácidos grasos poliinsaturadoscondujo a cambios favorables en la proporción de áci-dos grasos con actividad nutracéutica. La obtención deleches con propiedades mejoradas podría redundar ensubproductos y derivados lácteos con una calidadnutritiva diferenciada, permitiendo extender y diversifi-car el aprovechamiento de este recurso y captar unmercado creciente, demandante de productos saluda-bles dotados de gran funcionalidad.

La composición de la fracción lipídica de la leche y susderivados ha sido objeto de numerosas revisiones enrelación a sus efectos sobre la salud humana (Micinskiy col., 2012; Manso y col., 2016). A pesar de que ini-cialmente por su alta proporción de grasas saturadasfue señalada como un potencial riesgo de enfermeda-

des crónicas, recientemente se ha puesto especial aten-ción sobre la presencia de ciertos ácidos grasos conactividad nutracéutica (Micinski y col., 2012).

La leche es fuente de una gran variedad de áci-dos grasos biológicamente activos, de los cuales sedestacan el ácido linoleico, el linolénico y los compren-didos bajo la denominación de CLA (ácidos linoleicoconjugados). Por un lado, el linoleico (C18:2 n6) y ellinolénico (C18:3 n3) son ácidos grasos esenciales, yaque al no ser sintetizados por el organismo humanodeben ser ingeridos en la alimentación. Estos ácidosparticipan como precursores en la síntesis de ácidosgrasos poliinsaturados de la serie omega 3 (n3) yomega 6 (n6), respectivamente (Gagliostro y col.,2004). La contribución de dichos compuestos a la saludhumana ha sido bien documentada (Ivanov y col., 2015;Ansorena y col. 2013), encontrándose altamente favo-rable la ingesta de n6 y n3 en una relación cercana a launidad (Simopoulos, 2002).

Por otro lado, con la denominación de CLA seidentifica a un conjunto de isómeros geométricos yposicionales del ácido linoleico (C18:2) con doblesenlaces conjugados (18:2 9c-11t; 18:2 12c-10t y18:210c-12c). En particular, el CLA C18:2 9c-11t (conocidocomo ácido ruménico) es biológicamente activo,habiéndose demostrado diversas funciones fisiológicascomo anticarcinogénico, antidiabético, antihipertensivoy lipolítico (Koba y col., 2014). La leche y los productos


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O FUNCIONALIZACIÓN DE LECHE DEBÚFALAS (BUBALUS BUBALIS) DE LAREGIÓN NORDESTE DE LA ARGENTINACOMO ESTRATEGIA PARA LA VALORIZACIÓN DEL RECURSO

Ana María Romero1; Marina Doval1; Franco Emanuel Vasile1; Exequiel Patiño2; José Cedrés2; María Alicia Judis1*

1Laboratorio de Industrias Alimentarias II – Universidad Nacional del Chaco Austral. Presidencia Roque Sáenz Peña, Chaco, Argentina. 2Facultad de Ciencias Veterinarias – Universidad Nacional del Nordeste. Corrientes, [email protected]

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

lácteos constituyen la principal fuente de CLA en ladieta humana. El CLA presente en leche y derivados esresultado de la biohidrogenación ruminal de los ácidosgrasos poliinsaturados naturalmente presentes en laspasturas y semillas con que se alimentan a los anima-les (Manso y col., 2016). La concentración de CLA y lade otros ácidos grasos resulta afectada por factoresestacionales y fisiológicos, siendo la nutrición animal elfactor de mayor incidencia (Bergamo y col. 2003). Eneste sentido, la concentración de compuestos de inte-rés funcional presentes naturalmente en la leche derumiantes podría ser aumentada estratégicamente,logrando de esta manera productos más saludables ymás atractivos desde el punto de vista comercial.

Desde 1992, la producción de leche de búfalasen la región noreste de la Argentina se ha destinado prin-cipalmente a la elaboración de queso mozzarella, y enmenor medida a otros derivados, resultando en todos loscasos de escasa industrialización (Patiño y col., 2012). Deigual modo, la insuficiente investigación en relación a lacomposición y alternativas para lograr productos de ele-vada calidad tecnológica y nutricional constituye una delas principales barreras para el éxito en la producción deesta especie, así como también para la comercializaciónextendida de este tipo de productos.

El presente trabajo muestra los resultados deuna investigación colaborativa realizada entre laFacultad de Ciencias Veterinarias de la UniversidadNacional del Nordeste (Corrientes, Argentina), quienllevó a cabo la alimentación animal y la extracción de laleche, y el Laboratorio de Industrias Alimentarias II dela Carrera de Ingeniería en Alimentos de la UniversidadNacional del Chaco Austral (Chaco, Argentina), dondese analizaron las composiciones lipídicas para obtenerla valoración nutricional de la leche de búfalas.

En particular, se evaluó el aumento en la con-centración de compuestos bioactivos (omega 3 y 6 yácido linoleico conjugado) logrado por suplementaciónen la nutrición animal con materias primas ricas en áci-dos grasos poliinsaturados. Los resultados de estatarea pretenden contribuir al conocimiento de las carac-terísticas nutricionales y funcionales de la leche debúfalas obtenidas en la región NEA, como así tambiénplantea estrategias orientadas a mejorar su valor nutri-cional, permitiendo la obtención de leche y derivadoslácteos de gran valor funcional.

Unidades muestralesSe utilizaron búfalas multíparas de raza Murrah y mes-tizas Murrah-Mediterránea, de la provincia deCorrientes, en la región nordeste de la Argentina. Losanimales se identificaron con caravanas alfanuméricasy se organizaron en grupos uniformes de ocho búfalas,a los que se suministró las dietas específicas de acuer-do con los objetivos particulares de cada estudio.

a) Alimentación con pasturas naturales ab libitum com-puestas por: Andropogon lateralis, A. sellononaus,Cynodon dactylon, Elionorus sp., Paspalum notatum, P.almunchase, Sorghastrum agrostoides, Desmodiumcanum y Shylosanthes macrosona (grupo control).b) Alimentación con pasturas naturales ab libitum +suplementación. La suplementación incluyó:

- Granos de maíz: 2 kg/día.- Granos de maíz + aceite de girasol: 2 kg/día + 210o 420 ml/día.- Aceite de pescado (29% de ácidos grasos n3): 70o 140 ml/día.

Los animales recibieron los suplementos dietarios en elmomento del ordeñe en comederos individuales.

Muestreo Las muestras se obtuvieron por ordeño mecánico al ini-cio y al final del estudio. Los períodos de control de laalimentación variaron entre 35 a 50 días, correspon-diendo a la segunda etapa de lactación de las especiesintervinientes. En ciertos casos se realizó un acostum-bramiento de los animales a la suplementación durantediez días previos al ensayo. Se recolectaron 200 ml deleche en frascos estériles. Las muestras colectadas fue-ron congeladas y conservadas a -18°C hasta el momen-to de su análisis.

Análisis de composición y perfil lipídicoSe evaluó la cantidad de grasa total por el método buti-rométrico de Gerber. La extracción de la fracción lipídi-ca se realizó por el método de Bligh and Dyer (1959),manteniéndose las muestras en atmósfera de nitrógenoy a -18°C hasta el momento del análisis. El análisis delperfil lipídico se realizó por GC-FID en un cromatógrafoAgilent, equipado con columna capilar Supelo 2340 (60m x 0,25 mm d.i.) y detector de ionización de llama, de


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acuerdo con la norma ISO 15304. Brevemente, la con-versión de los ácidos grasos en metil-ésteres se llevó acabo con NaOH y BF3 metanólico al 14% a ebullicióndurante siete minutos. Los metil-ésteres se extrajeroncon hexano y se analizaron por GC-FID. La identifica-ción de los metil-ésteres se basó en la comparación delos tiempos de retención de estándares de metil-ésteresde ácidos grasos de 99% de pureza (Lipid Standard189-19 Sigma-Aldrich).

Análisis estadísticoSe realizaron análisis de la varianza con un nivel de sig-nificación P>0.05. El procesamiento de los datos serealizó con el software Statistica 1999.

Evaluación de la composición basal La leche de búfalas del grupo control (alimentadas sólocon pasturas) presentó un contenido promedio de áci-dos grasos saturados (AGS) de 56,91%, ácidos grasosmonoinsaturados (AGM) de 37,24% y ácidos grasospoliinsaturados (AGPI) de 5,84%. La fracción de AGSresultó ligeramente inferior a la reportada para búfalasde la región NOA (Van Nieuwenhove y col., 2007; VanNieuwenhove y col., 2004) y para especies de otros paí-ses (Fernandes y col., 2007; Polidori y col., 1997;Mihaylova y col., 2007) atribuyéndose estas diferenciasa distintos sistemas de alimentación y razas empleadas.Dentro de los AGS predominó el ácido palmítico(C16:0), que varió entre 6 y 15%, y el ácido esteárico(C18:0), que varió entre 4 y 11%. De los AGMI predo-minó el ácido oleico (C18:1), que varió entre 6 y 16%.De los AGPI predominó el ácido linoleico (C18:2), quevarió entre 0,2 y 0,7%.

El cálculo de la relación n6/n3 -utilizado comoíndice de la calidad nutricional de la leche- arrojó una pro-porción de 2:1, indicando que la fracción de ácidos gra-sos n6 se encontraría por encima de lo recomendado.

El contenido de CLA (C18:2 c9 t11) varió entre0,5-1,5%. El contenido de CLA resultó mayor que losreportados para búfalas de la misma especie y alimenta-das en sistemas de pastura similares en la región noroes-te de la Argentina (Van Nieuwenhove et al., 2004; VanNieuwenhove et al., 2007), dejando en evidencia el efec-to de ciertos parámetros ambientales de especial impac-to en la composición lipídica de las leches de búfalas.

Efectos de la nutrición en el valorfuncional de la lecheLa composición de la fracción grasa de las leches debúfalas se analizó comparativamente en términos de losácidos grasos de interés, respecto de los valores de com-posición basal (grupo control). La Figura 1 muestra losincrementos relativos de los ácidos grasos en estudio.

En el experimento en que se utilizó suplementa-ción con maíz molido (A+M), se observó el menor con-tenido de CLA, incluso respecto del control (pastura ablibitum), probablemente debido a la menor disponibilidadde precursores en la fracción lipídica del maíz. De igualmodo se observó una reducción de los ácidos grasos n3y n6. Los animales suplementados con maíz presenta-ron, sin embargo, una importante reducción del conteni-do de ácidos grasos saturados (de 57,10 a 56,91%) y unaumento en la proporción de ácidos grasos monoinsatu-rados (con predominio del ácido oleico C18:1).

Con la incorporación de aceite de girasol sepudo observar un incremento en los niveles de CLA yácidos grasos n6. El incremento en los ácidos n6 resul-tó proporcional a la dosis administrada. En efecto, losanimales que recibieron 120 y 240 ml de aceite de gira-sol presentaron contenidos finales de 9,32 y 12,76mg/g de grasa, respectivamente. El aumento en la con-


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FIGURA 1 - Incremento porcentual de CLA y ácidos gra-sos n3 y n6 en la fracción grasa de leches de búfalasalimentadas con pasturas naturales suplementadas conmaíz (P+M); maíz + 210 ml de aceite de girasol(P+AG1); maíz + 420 ml de aceite de girasol (P+AG2);70 ml de aceite de pescado (P+AP1); 140 ml de aceitede pescado (P+AG2). Los incrementos son calculadostomando como referencia la composición basal deleches de búfalas alimentadas ab libitum en sistemas depastoreo tradicional.

centración de CLA se relacionó con la mayor propor-ción de ácido graso linoleico (C18:2) proveniente delaceite de girasol, que podría actuar como precursorbiológico en la obtención de CLA. Sin embargo, elaumento en la concentración de CLA no mantuvo unarelación proporcional con la dosis de aceite de girasol.De hecho, aquellos animales que recibieron la menordosis de este aceite (210 ml), presentaron el aumentomás pronunciado de CLA (71,66% respecto de lamuestra control), alcanzando un valor promedio finalde 18,54 mg/g.

La reducción en los niveles de CLA a mayoresdosis de aceite de girasol podría atribuirse a un efectoinhibitorio sobre la actividad enzimática microbianaresponsable de la isomerización y biohidrogenaciónruminal, causado por el exceso de materia grasa en lacavidad ruminal (Schmid et al. 2006), como así tam-bién al pasaje directo de lípidos al tejido adiposo sinprevia modificación microbiana. Esto se correspondiócon el aumento respectivo del ácido C18:2 en la lecheal doble de su valor inicial.

Como puede observarse en la Figura 1, losaumentos relativos en la fracción de ácidos grasos n6condujeron a una reducción proporcional en los ácidosgrasos n3, lo cual resultó en relaciones n6/n3 menosfavorables (Figura 2).

En todos los casos, la suplementación con mate-riales vegetales distintos a la pastura produjo sin embargouna disminución relativa en la concentración de ácidosgrasos n3. Situación que presentó diferencias cuando lasuplementación se realizó con aceite de pescado.

La suplementación con aceite de pescado pro-dujo una notable mejora en los niveles de CLA como asítambién en los de n3 (Figura 1) y consecuentemente,en la relación n6/n3 (Figura 2). La concentración deCLA en leche de búfalas suplementadas con aceite depescado resultó máxima para la menor dosis del suple-mento. Las búfalas a las que se suministró 70 ml deaceite de pescado produjeron leches con un contenidopromedio de 7,14 mg de CLA/g de grasa y este valordisminuyó al aumentar la dosis de aceite. Esto se rela-cionó con el efecto tóxico que tienen los ácidos grasospoliinsaturados del aceite de pescado sobre la actividadmetabólica microbiana del rumen, particularmentesobre Butyrivibrio fibrisolvens, principal productor deCLA (Maiay col., 2010).

En relación a la proporción de ácidos grasos n3, éstafue mayor cuanto mayor fue la dosis de aceite de pes-cado suministrada en la dieta. La leche de búfalassuplementadas con 140 ml de aceite/día presentó uncontenido promedio de 2,92 mg de ácidos grasos n3/ggrasa. Consecuentemente al aumento relativo en laconcentración de ácidos grasos n3 se observó una dis-minución en la relación n6/n3, conduciendo a la obten-ción de leches con un balance de ácidos grasos insatu-rados más saludable.

La alimentación de las búfalas ejerció una notableinfluencia en la proporción de ácidos grasos de la leche,en particular de aquellos con actividad de importanciabiológica. La suplementación estratégica de la dieta ani-mal con ingredientes ricos en ácidos grasos poli-insa-turados permitió modificar favorablemente la propor-ción de ácidos grasos poli-insaturados y particularmen-te el contenido de CLA, permitiendo la obtención deleches con propiedades nutricionales con impacto posi-tivo en la salud humana. Estas mejoras podrían redun-dar en subproductos y derivados lácteos con una cali-dad nutritiva diferenciada, lo que permitiría extender ydiversificar el aprovechamiento de este recurso y cap-tar un mercado creciente, demandante de productosdotados de gran funcionalidad.


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FIGURA 2 - Relación n6/n3 en grasa de leches de búfa-las alimentadas ab libitum en sistemas de pastoreo tra-dicional (P) y suplementadas con maíz (P+M); maíz +210 ml de aceite de girasol (P+AG1); maíz + 420 ml deaceite de girasol (P+AG2); 70 ml de aceite de pescado(P+AP1), y 140 ml de aceite de pescado (P+AP2).

CONCLUSIONES

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