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Plantas de membranas para el aprovechamiento del suero de
queserías.
El suero de queserías es una solución que contiene sustancias sumamente valiosas
desde el punto de vista nutricional. Su aprovechamiento a generado una nueva
rama de la industria alimenticia, que es aquella que tiene por objeto producir
alimentos con fines específicos.-El suero de quesería contiene fundamentalmente,
un azúcar, la lactosa , proteínas y sales minerales (cenizas).
La composición aproximada del suero obtenido a partir de distintos quesos se
muestra en la tabla 1:
Tabla 1 
Como se observará a partir de los datos dados en la tabla 1, el total de sólidos
disueltos oscila entre el 5 y el 6.7 %.- El mayor % de esos sólidos es lactosa,
3.8 al 5%, mientras que las proteínas representan entre el 0.6 y 0.8%.-
Si el suero se llevara a sequedad tal cual se lo obtiene, se obtendría un polvo
con alrededor del 76% de lactosa, 9 a 13% de proteínas, 8 a 9 % de cenizas
(sales minerales).-
Las plantas procesadoras del suero mediante membranas tienen por objeto permitir
obtener una gran variedad de productos. Los más simples son: a) suero
concentrado parcialmente desmineralizado; b) concentrado de proteínas.-
a) Suero concentrado parcialmente desmineralizado: El suero concentrado
parcialmente desmineralizado, se obtiene por membranas denominadas de
nanofiltración. Estas membranas pueden concentrar la lactosa y las proteínas
mientras que permiten el paso de parte de las sales.- El proceso completo de
este tipo de plantas es el siguiente:
Figura 2: Obtención de suero concentrado
Como se observa de la figura 2, el suero
sufre la separación de finos de queso y es desnatado. Así pretratado es
pasteurizado y enviado a la planta de membranas para su pre-concentración o
concentración final.
Si se desea concentrarlo sólo para reducir su transporte hacia una central de
lácteos donde sufre luego otros procesos de purificación, las membranas
utilizadas son de ósmosis inversa. Estas membranas retienen también las sales.-
Cuando se desea obtener un producto concentrado pero con menor contenido de
sales disueltas, se utilizan membranas de nanofiltración. El producto obtenido
es lo que denominamos suero parcialmente desmineralizado.-
El concentrado del equipo de membranas contiene un 18% al 26% de sólidos y puede
ser secado con esta concentración o concentrado aún más mediante evaporación
antes de ser secado en una torre spray.-
Las características medias del suero concentrado se indican en la tabla
siguiente:
Proteínas 11.0%–14.5%
Lactosa 63.0%–75.0%
Grasas 1.0%–1.5%
Cenizas 8.2%–8.8%
Humedad 3.5%–5.0%
b) Concentrado de proteínas:
Cuando se desea aumentar la proporción de las proteínas con respecto al
contenido de lactosa se procede a través de un proceso similar al descripto en
el punto anterior. Pero las membranas a utilizar se denominan de
ultrafiltración.-
Estas membranas permiten retener las proteínas mientras que no modifican la
concentración de lactosa.
De acuerdo a como se realice este proceso, el producto final puede tener
distintas concentraciones de proteínas, los que se denominan WPC (whey
protein concentrated).
Obtención de concentrado de proteínas (WPC)
El esquema siguiente ilustra estos
procesos:
Dependiendo del producto deseado es el camino a seguir.-
El producto más simple es el WPC 34. Para obtenerlo, el suero es pretratado como
se indicó para la obtención del suero concentrado y se envía luego a la planta
de membranas de ultrafiltración. Estas membranas retienen las proteínas,
concentrándolas, mientras que la lactosa y las sales no son afectadas, por lo
tanto se mantienen en la misma concentración inicial.
El concentrado de la planta de ultrafiltración es luego enviado a la planta de
sacado spray. El producto obtenido tiene la siguiente composición aproximada:
Proteínas 34.0%–36.0%
Lactosa 48.0%–52.0%
Grasa 3.0%–4.5%
Cenizas 6.5%–8.0%
Humedad 3.0%–4.5%
Cuando se desea un producto final con mayor concentración de proteínas tal como
los productos denominados WPC 50 ó WPC 80, el proceso varía ligeramente. Las
membranas utilizadas son las mismas que para el caso anterior. Sólo que se
incluyen más etapas de membrana. En la primera etapa de concentración se obtiene
un producto con concentración similar al correspondiente al WPC 34. A este
preconcentrado se le agrega agua desmineralizada y se vuelve a concentrar. El
permeado arrastra más sales y lactosa, por lo que la proporción de proteínas a
lactosa aumenta. Este proceso recibe el nombre de diafiltración. La combinación
de ultrafiltración con diafiltración conduce a obtener productos con alta
proporción de proteínas. Las tablas siguientes muestran algunos de ellos:
WPC 50
Proteína 50.0%–52.0%
Lactosa 33.0%–37.0%
Grasa 5.0%–6.0%
Ceniza 4.5%–5.5%
Humedad 3.5%–4.5%
WPC 60
Proteína 60.0%–62.0%
Lactosa 25.0%–30.0%
Grasa 1.0%–7.0%
Cenizas 4.0%–6.0%
Humedad 3.0%–5.0%
La obtención de más altas concentraciones de proteínas requieren de un
pretratamiento más complicado. Así por ejemplo para obtener WPC 80, se requiere
una microfiltración, previa al proceso de ultrafiltración y diafiltración con el
objeto de disminuir la presencias de compuestos complejos de fosfato, calcio y
proteínas que de otra forma se depositarían sobre las membranas.-
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