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I JORNADAS DE ACTUALIZACIÓN ANALÍTICA
SUERO ----> SUBPRODUCTO --PRODUCCIÓN DE QUESO.
TANTO MÉTODOS TRADICIONALES COMO MODERNOS --- GRAN
CANTIDAD SUERO DE QUESO
(APROXIMADAMENTE EL 83% DE TODO EL VOLUMEN DE LECHE QUE SE
UTILICE).
DOS TIPOS:
-SUERO DULCE: PH DE APROXIMADAMENTE 6,02 A 6,58
-SUERO ÁCIDO: PH DE 3,57 A 4,34.
INTRODUCCIÓN
DURANTE AÑOS -- DESECHO --VERTIDO -- GRAVES DAÑOS MEDIO AMBIENTE
--USO COMO ALIMENTO PORCINOS
ÚLTIMAS DÉCADAS ---- VALOR NUTRICIONAL-- APROVECHAMIENTO
INTRODUCCIÓN
--- GESTION AMBIENTAL-
Paradoja : lactosuero constituido por componentes de enorme
interés nutritivo,- sin embargo -- grandes volúmenes de
suero son vertidos diariamente al medio ambiente.
problema -------> alto contenido en agua (93- 95%) ----- >
encarece transporte y/o del proceso de concentración, secado
o fraccionamiento.
INTRODUCCIÓN
¿QUÉ ES EL SUERO DE QUESERIA?
Es el líquido resultante de la coagulación de la leche en la producción de
queso, luego de la separación de la cuajada o fase micelar. Sus
características corresponden a un líquido fluido de color amarillento, de
sabor fresco, débilmente dulce, de carácter ácido, con un contenido de
nutrientes o extracto seco del 5,5% al 7% provenientes de la leche
También llamado: LACTOSUERO
Líquido opaco, de color verdoso amarillento, turbio remanente de la
separación de la cuajada cuando se convierte leche en queso. (Yee,
2007).
Es el 80-90% del volumen de la leche y contiene más del 50%
de los nutrientes de la leche
El tipo de suero varía de acuerdo al tipo de coagulación del
queso.
Puede ser dulce si es obtenido de la producción de queso por
coagulación enzimática , o ácido si es obtenido por coagulación
ácida.
LACTOSUERO DULCE
Procedente de fabricaciones de coagulación enzimática por uso de enzima
coagulante. La precipitación de las proteínas se produce por hidrólisis
específica de la caseína. Por lo tanto el pH es próximo al de la leche inicial y
no hay variación de la composición mineral. El suero dulce es el más
empleado por la industria y tiene una composición química más estable, lo
que permite estimar los valores medios de composición
LACTOSUERO ÁCIDO
Obtenido de una coagulación ácida o láctica de la caseína, presentando un
pH próximo a 4,5. Se produce al alcanzar el punto isoeléctrico de la caseína
con anulación de las cargas eléctricas que las mantienen separadas por las
fuerzas de repulsión que generan, impidiendo la floculación.
Conlleva una total desmineralización de la micela y la destrucción de la
estructura micelar (gel muy frágil).
Es un suero muy mineralizado pues contiene más del 80% de los minerales
de la leche de partida.
En éste, el ácido láctico secuestra el calcio del complejo de paracaseinato
cálcico, produciendo lactato cálcico.
OTRAS PROPIEDADES
PROTEÍNAS DEL SUERO
- β-lactoglobulina. Es la mayor proteína del suero, insoluble en agua, soluble en
solución salina diluida y precipita en presencia de sulfato de magnesio o de amonio
en medio saturado.
Se clasifica dentro de las albúminas debido a su gran solubilidad, relativo bajo peso
molecular, movilidad electroforética y su naturaleza holoproteica. El peso molecular
de un monómero alcanza los 18.360 Da.
Esta proteína se encuentra formada por una sola cadena peptídica de 162 restos
de aminoácidos. La cadena se repliega sobre si misma por acción de dos puentes
S-S, asegurando la estructura terciaria y quedando un grupo sulfhidrilo libre.
- α-lactalbúmina. También clasificada dentro de las albúminas, esta proteína
parece estar presente en la leche de todos los mamíferos, lo que la hace
característica del suero lácteo. Es una proteína cuyo peso molecular alcanza los
14.200 Da aproximadamente.
-Inmunoglobulinas. En la leche son las mayores moléculas
encontradas y tienen la propiedad de transmitir inmunidad. Su peso
molecular es de aproximadamente 180.000 Da y son las más sensibles a la
desnaturalización por temperatura.
- Seroalbúmina. Es similar a la seroalbúmina sanguínea. Presenta el
mismo peso molecular de 69.000 Da y la misma composición en
aminoácidos. Está conformada por una única cadena peptídica con varios
repliegues que se estabilizan por puentes disulfuro (Walstra, 2001).
Suero --- de ser un desecho--- problemas
ambientales
----- valioso producto ---- tras procesamiento--
muchas aplicaciones
La utilización del suero de leche
y sus componentes va de
la mano con el desarrollo
del sector en el país
SUERO DE LECHE: APLICACIONES
•Bebidas nutritivas, jarabes condensados
•Suplementos nutricionales
•Ingredientes en productos para la alimentación humana.
•Condimentos y productos de suero en forma de
•bocadillos extruidos o en galletas debido a sus propiedades, como
vehículo de sabor, agente de volumen, potenciador del sabor,
modificación de textura y mayor valor nutritivo.
•Cosmética
•Biodesarrollos
•Producción de Combustible (biodigestores)
Evaluación de diferentes concentraciones de suero
Se realizaron dos pasajes en MRS de la cepa realizando cultivos overnight en condiciones de
microaerobiosis a 37 ºC sin agitación para el desarrollo del inóculo de las fermentaciones. Se ajustó la
concentración del inóculo en 1,0x108 ufc/ml por espectrofotometría. Se inocularon diferentes matraces de
500 ml al 1,0 % conteniendo 400 ml de suero de queso en concentraciones de carbohidratos de 20g/L, 50
g/L y 70 g/L y MRS estéril. El suero de queso fue previamente tratado térmicamente a 100 ºC durante 30
minutos. Por tratarse de un medio no translúcido, su esterilidad se veri có por recuentos posteriores a
su incubación a 37 ºC durante 24 horas. Se condujeron ensayos por duplicado. Se utilizaron como control
matraces sin inocular. En los cultivos se evaluaron las unidades formadoras de colonias a diferentes
tiempos por recuento en placa de MRS y en los medios en base a suero la producción de ácidos orgánicos
por titulación con NaOH 0,1N.
UTILIZACIÓN - NOVEDADES
GRANDES COMPAÑÍAS QUE PROCESAN SUERO
GRANDES COMPAÑÍAS QUE PROCESAN SUERO
valioso producto ----
PROCESAMIENTO
----- muchas aplicaciones
La caracterización físico-química de los sueros de queso
constituye entonces un paso importante en la utilización de
estos subproductos de la industria láctea en los distintos
procesos industriales
Y la MEJORA de esta calidad en general (físico-química,
microbiológica, de residuos) para su uso.
Para utilizar el suero se requiere que éste sea de una calidad
adecuada para el procesamiento correspondiente
MICROFILTRACIÓN
NANOFILTRACIÓN
ULTRAFILTRACIÓN
DESMINERALIZACIÓN, que consiste en reducir el contenido mineral
del suero mediante el tratamiento de un intercambio iónico o bien por
electrolisis. (OSMOSIS INVERSA Y ELECTRODIÁLISIS)
CONCENTRACIÓN
SECADO POR ASPERSIÓN, ENFRIAMIENTO NEUMÁTICO y otros.
PROCESAMIENTOS
Definiciones:
microfiltración (MF), ultrafiltración (UF), osmosis inversa (OI) y
nanofiltración (NF).
La definición más útil para estos procesos se ha basado en el tamaño de partículas
que pueden retener durante un determinado proceso. De acuerdo a ello, cada proceso
se define por el tamaño de poro o por el peso molecular de corte como se muestra en
la tabla 1 (Rodríguez, 1997).
CALIDAD ADECUADA PARA
AFRONTAR LOS
TRATAMIENTOS DE
APROVECHAMIENTO
Bajo contenido de finos
Bajo contenido de grasa (límite tecnológico <0,06 %)
Proteínas 0,60 u 0,80 %
Sólidos totales aprox. 5%
T < o = 8ºC
pH entre 6,0 a 6,7, algunas mínimo 6,30
Acidez : máx 20º D otras :máx 30- 36ºD
CALIDAD ADECUADA DE SUERO
Bacterias termodúricas < 1000 ufc/ml
Enterobacterias < 100 ufc/ml
Bajo recuento de mo a 30ºc ( algunas empresas piden <30.000, otras
<10.000 ufc/ml, algunas más permisivas < 300.000 ufc/ml )
Coliformes < 1000 ufc/ml
Nitratos y nitritos: no detectables ( o solo nitritos no
detectables)
Sin antibióticos
CALIDAD ADECUADA DE SUERO
SE GANA MEJORA DEL
SUERO
MENOS GRASA EN EL SUERO = MÁS GRASA
APROVECHABLE
MENOS FINOS EN EL SUERO = MEJOR
RENDIMIENTO
BUENA CALIDAD MICROBIOLÓGICA DE
SUERO
=
BUENA CALIDAD MICROBIOLÓGICA DE
QUESO
PROCESO DE CONCENTRACIÓN:
SE MULTIPLICA EL PROBLEMA
PROCESO DE CONCENTRACIÓN:
SIRVE COMO ALERTA DE
PROBLEMAS:
- NITRITOS, ESPORULADOS, ANTIBIÓTICOS, ETC
PRINCIPALES PROBLEMAS :
-Temperatura
- Altos recuentos microbiológicos
- Falta de registros y rastreabilidad
- Inconstancia
- Falta de tecnología
- Falta de asistencia y capacitación
DESMIGADO
DESNATADO
PASTEURIZACIÓN
ENFRIADO
ACONDICIONAMIENTO
TIEMPO DE ALMACENAMIENTO MÍNIMO
entre procesos
y antes de posteriores procesos
ACONDICIONAMIENTO DEL SUERO
La TEMPERATURA DE ALMACENAMIENTO del suero de
leche debe ser tan baja como sea posible, pero
preferiblemente 6 ° C - esto para asegurarse de menos
cambios durante el almacenamiento y el transporte. Cuando
está siendo el suero
transportado - concentrado o no concentrado - es
importante que la temperatura no supere los 8-10 ° C, de
nuevo para evitar cualquier crecimiento microbiológico no
deseado.
ACONDICIONAMIENTO DEL SUERO
El nivel de minerales combinado con el pH, y el Ca + + en el
suero ácido es lo que se debe reducir el buen funcionamiento
del evaporador.
Si no se reduce el nivel de minerales, la acidez, Ca + + ,
sumado a la temperatura en el evaporador va a generar
precipitación con fosfato de calcio y reducir el tiempo de
funcionamiento del evaporador considerablemente.
ACONDICIONAMIENTO DEL SUERO
World Journal of Dairy & Food Sciences 4 (1): 70-72, 2009 .ISSN 1817-308X.© IDOSI Publications, 2009
Comparative Analysis of Indian Paneer and Cheese Whey for Electrolyte Whey Drink
Nupur Goyal and D.N. Gandhi
Corresponding Author: Dr. Nupur Goyal, Faculty, Department of Biotechnology, Karnal, India
Evolución de la calidad físicoquímica y microbiológica del suero de quesería conservado a temperatura ambiente
y con destino a alimentación de ganado vacuno
Coordinación Equipo Ana Villar Bonet Beatriz San Miguel Fernández, Mª José Humada Macho, España
T84 Cheese whey compositional analysis using infrared spectroscopy.
F. A. Pinto1, L. A. Clementino1, D. L. S. Oliveira1, L. R. Abreu2, L. M. Fonseca*1,3, R. Rodrigues1,3, M. O.
Leite1,3, and M. M. O. P. Cerqueira1,3, 1Federal University of Minas Gerais/Escola de Veterinária/
DTIPOA, Belo Horizonte, MG, Brazil, 2Universidade Federal de Lavras/DCA, Lavras, MG, Brazil, 3Laboratory
for Milk Quality Analysis, Belo Horizonte, MG, Brazil.
Departamento de Bromatología del Instituto de
Investigaciones Agropecuarias “Jorge Dimitrov” (Bayamo, Granma, CUBA).
Datos regionales (fuente INTI)
ESPECIFICACIONES
Datos regionales (fuente INTI)
ESPECIFICACIONES
PARÁMETRO
(%)
DAIRY
PROCSESING
HANDBOOL
EUROPA INDIA ESPAÑA BRAZIL CUBA ARGENTINA
MATERIA
GRASA 0,05 0,05 0,20 0,64 0,39 0,33 0,30
PROTEÍNAS 0,55 0,62 0,53 0,97 0,78 0,96 0,80
SÓLIDOS
TOTALES 6,4 6,5 6,3 7,03 6,3 6,4 5,4
CENIZAS 0,5 0,56 0,57 -- 0,48 -- --
ÁCIDO
LÁCTICO 0,05 0,03 -- -- -- 0,08 --
COMPARACIÓN DE DATOS
MEJORA DEL SUERO
SE REQUIERE TECNOLOGIA,
MANEJO Y CONTROL DE
CALIDAD
CONTENIDO DE FINOS
CONTENIDO DE MATERIA GRASA
MEDICION DE TEMPERATURA
DETERMINACIÓN DE PH
DETERMINACIÓN DE ACIDEZ
DETECCIÓN DE ANTIBIÓTICOS
DETERMINACIONES O ANÁLISIS QUE
SE REQUIEREN
Recuento de mo a 30ºc
Coliformes
Bacterias termodúricas
Enterobacterias
Nitratos y nitritos:
Proteínas
Sólidos Totales
Fosfatasa
Otras DETERMINACIONES O ANÁLISIS
QUE SE REQUIEREN
Metodologías de referencia para análisis de suero de quesería:
METODOLOGIAS ANALITICAS
CONTENIDO DE FINOS
No hay norma FIL ni AOAC , hay una metodología NIZO y
métodos usados por grandes procesadoras de suero
METODOLOGIAS ANALITICAS
CONTENIDO DE FINOS
Método usado por procesadoras de suero
Equipos
Centrífuga de mesa con capacidad hasta 4000 o 5000 rpm
Tubos especiales para determinación de finos con escala hasta 0,2 %, con división mínima 0,01 %
Método:
1- Se agita la muestra tres veces lentamente para no producir espuma.
2- Se enrasa el tubo para determinación de finos, con escala hasta 0,2 %, hasta la línea que indica 100%.
3- Se coloca el tubo dentro de la centrífuga, asegurándose de colocar otro como contrapeso para
balancear el peso en la centrífuga.
4- Cerrar la tapa de la centrífuga y poner en marcha la misma por 7 minutos según manual del equipo.
5- Retirar el tubo de la centrífuga y leer en la escala el % de finos.
6- Se informa como porcentaje de finos y con dos decimales, cuando el % es menor a 0,01 se informa
<0,01.
METODOLOGIAS ANALITICAS
CONTENIDO DE FINOS
Metodología NIZO
Agitar muy bien la muestra de suero extraída. Medir en una probeta graduada, 250 ml de suero.
Repartir los 250 ml en 6 tubos de ensayo de 20x200 mm. Tapar los tubos con tapón de goma y
colocarlos en la centrífuga Gerber.
Centrifugar a 1400 rpm durante 10 minutos. Con mucha precaución, eliminar el líquido sobrenadante de
los 6 tubos.
El sedimento de los tubos, pasarlos a otros 2 tubos de igual medida.
Con el agregado de una mínima cantidad de agua caliente, remover los restos de sedimentos y repartirlo
entre los 2 tubos.
Tapar y colocar nuevamente los tubos en la centrífuga y centrifugar otros 10 minutos.
Tomar un papel de filtro tarado, colocar sobre embudo de vidrio y filtrar los sedimentos de los 2 tubos,
vertiendo primero el líquido sobrenadante, y luego el sedimento.
Con 10 ml de agua caliente, remover todo el sedimento del fondo de los tubos.- Agregar 10 ml de agua
caliente a cada tubo para remover el sedimento y verter sobre el filtro.
Repetir una vez más esta operación. Llevar el filtro a estufa a 105 °C, durante 2 horas .
Pesar. Llevar nuevamente a estufa por 30 minutos y pesar.
Repetir hasta pesada constante.El peso obtenido multiplicado por 4, indica los mg de finos por litro de
suero
METODOLOGIAS ANALITICAS
METODOLOGIAS ANALITICAS
CONTENIDO DE MATERIA GRASA:
Norma FIL (Referencia)
Analizadores IR
Butirometría???
METODOLOGIAS ANALITICAS
CONTENIDO DE MATERIA GRASA:
Norma FIL (Referencia)
METODOLOGIAS ANALITICAS
CONTENIDO DE MATERIA GRASA:
Analizadores IR en canal suero (especial) calibrados a
bajas concentraciones de grasa!!!
Bentley
METODOLOGIAS ANALITICAS
CONTENIDO DE MATERIA GRASA:
Butirometría ?????
METODOLOGIAS ANALITICAS
CONTENIDO DE MATERIA GRASA:
CUIDADO!!!
Debe dar cero!!!!
Nada -- 0,10%
ya es problema
para membranas
METODOLOGIAS ANALITICAS
DETERMINACIÓN DE ACIDEZ
Por titulación :
DORNIC ó AOAC
titular un volumen conocido de muestra, con una solución de
NaOH de concentración determinada, con ayuda de fenolftaleína
como indicador del punto final o neutralización
Equipamiento y Material de vidrio:
• Erlenmeyer de 125 c.c.
• Pipeta volumétrica de 10 c.c
• Bureta de 25 ml con divisiones de 0.05 ml o de 0.1 ml.
Reactivos:
Solución 0.11 N de Hidróxido de Sodio(OHNa)-
1 ml de esta solución, equivale a 0.01g de Ácido
Láctico
Solución indicadora de Fenolftaleína al 2 % en
Alcohol Etílico
DETERMINACIÓN DE ACIDEZ DORNIC
METODOLOGIAS ANALITICAS
Expresión de los resultados: Acidez en “Grados Dornic” (º D) Se utiliza para ello la siguiente ecuación:
A = f x V x 10 Siendo: A: la Acidez Titulable de la leche, expresada en Grados Dornic f: el factor de la solución de NaOH empleada V: volumen de la solución de NaOH empleado en la titulación (en ml)
1 ml de NaOH gastado, equivale a 0.01g de Ácido Láctico--- 10 ml
de suero
METODOLOGIAS ANALITICAS
METODOLOGIAS ANALITICAS
DETERMINACIÓN DE PH : PEACHÍMETRO
DETERMINACIÓN DE TEMPERATURA: SENSOR O TERMÓMETRO
DE VIDRIO CALIBRADOS
DETECCIÓN DE ANTIBIÓTICOS: KIT COMERCIALES
METODOLOGIAS ANALITICAS
RECUENTO TOTAL
COLIFORMES
OTRAS MICROBIOLÓGICAS
Normas
ISO horizontales
para alimentos
Métodos
Petrifilm o
similares
METODOLOGIAS ANALITICAS
SOLIDOS TOTALES : MÉTODO POR ESTUFA O POR ANALIZADOR IR
evaporación del agua de una muestra de suero de de peso conocido y la pesada
del residuo seco. La evaporación presenta un calentamiento preliminar en baño
de vapor, seguido de desecación a 102ºC en estufa hasta peso constante;
PROTEÍNAS: ANALIZADOR IR
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