Estrategias para mejorar la funcionalidad de concentrados de proteínas lácteas comerciales

LILIANA G. SANTIAGO & ADRIÁN A. PEREZ

Funcionalidad de Componentes Lácteos

CEE Limencop, S.L.

Lugar: Valencia; Año: 2009; p. 93 - 116

Existen, obviamente, muchas ventajas cuando se transforman subproductos de la industria alimentaria en productos con alto valor agregado y elevado precio. El interés en alcanzar este objetivo ha conducido a desarrollar distintas estrategias que transformen el suero lácteo, subproducto de la industria quesera, en un producto de alto valor agregado. En este sentido, se desarrollaron procesos para transformar este residuo liquido en concentrados proteicos (WPC) (>70 %proteínas) y aislados proteicos (WPI) (>90% proteínas). Así, las proteínas de suero lácteo han encontrado aplicación como suplemento dietario, agente espesante, emulsificante y como agente estabilizador de espumas. Sin embargo, una limitación para el uso de proteínas del suero lácteo en formulaciones alimenticias es su sensibilidad a las condiciones del medio acuoso, tales como pH y fuerza iónica y a las condiciones de procesamiento como el tratamiento térmico, entre otras. Por esta razón, una segunda estrategia, objeto de estudio durante los últimos años, fue encontrar procesos y tratamientos que permitan la modificación de las proteínas del suero para mejorar sus propiedades funcionales. Por lo que las proteínas del suero se han modificado química y físicamente mediante una variedad de procesos que incluyen acidificación, calentamiento, hidrólisis y entrecruzamiento enzimático. Los tratamientos pueden mejorar la capacidad de las proteínas de formar geles, mejorar la retención de agua o las propiedades espumantes y emulsionantes. Sin embargo, muchas de las modificaciones químicas de las proteínas alteran su digestibilidad y no han encontrado aceptación en la industria manufacturera de WPC debido al aumento de costos, utilización de productos químicos que necesitan control de las reacciones así como también debido a que se debe conseguir su aprobación de parte de los entes reguladores y de los consumidores. Por otro lado, una alternativa más sencilla para mejorar la funcionalidad de proteínas es a través de su interacción con polisacáridos. El uso de diferentes polisacáridos (alginatos, carrageninas, pectinas, etc.) como agentes estabilizantes en formulaciones alimenticias podría balancear e incluso promover la funcionalidad de las proteínas a través de diferentes interacciones entre biopolímeros. La funcionalidad individual de cada componente podría mejorarse mediante interacciones moleculares con repercusiones en la estabilidad, textura y vida útil de muchos productos alimenticios. Desde esta visión, las estrategias que se podrían aplicar aprovechando las propiedades de mezcla de estas macromoléculas y que podrían plantease en la elaboración de una dispersión alimenticia serian dos: 1. Aplicación de una estrategia desde un punto de vista de la ingeniería de procesos, por ejemplo, co-secar el concentrado de proteínas de suero lácteo conjuntamente con un polisacárido en un secadero spray. La ventaja de esta estrategia reside fundamentalmente en que se obtendría un producto altamente soluble, con un único tiempo de hidratación lo que reduciría los tiempos de procesos de los productos formulados con el cosecado. Por otro lado, se aumenta el valor comercial del WPC. 2. Aplicación de una estrategia de diseño de la formulación del producto final en el cual el tecnólogo efectúa la mezcla de los polvos previamente hidratados con los demás ingredientes. Esta es una estrategia valida, de menor costo para la industria manufacturera de alimentos pero no agrega valor al comercial WPC. Por otro lado, presenta la desventaja que los polvos deshidratados de WPC y de polisacáridos tienen distintos tiempos de hidratación. Nuestra hipótesis de trabajo fue considerar que la utilización combinada del concentrado proteico de lactosuero y polisacáridos permite incrementar la funcionalidad de estos ingredientes si es posible encontrar las condiciones de sinergia que los potencien. En esta contribución se presentan, a manera de ejemplo, algunos de los resultados más relevantes que soportan nuestra hipótesis de trabajo. El polisacárido elegido fue lambda-carragenina debido a su amplia utilización como agente espesante y estabilizante de dispersiones coloidales alimenticias. Lambda-carragenina (l-C) es un polisacárido superficialmente no activo de alto peso molecular (aproximadamente 1.000 KDa) normalmente extraído de algas rojas. Su estructura química consiste de un polímero de galactosa esterificado con tres grupos sulfatos por unidad de disacárido. A pH neutro, está cargado negativamente debido a la ionización de los grupos sulfatos. En la literatura, existen varias evidencias acerca de la capacidad de las carrageninas para formar asociaciones macromoleculares hibridas con proteínas del suero incluso a valores de pH superiores al punto isoeléctrico (pI) de las mismas. En contribuciones previas se abordó tanto el estudio reológico de mezclas de WPC y -C como del producto co-secado y también se estudio el efecto del pH, la concentración total de sólidos y la temperatura de calentamiento sobre el proceso de gelificación y de los parámetros texturales de los geles. Atentos a esta consideración, en primer lugar y como ejemplo de la estrategia 1, se evalúan las propiedades de emulsificación de un producto cosecado de WPC/l-C. En segundo lugar, se analizan las propiedades de espumado de sistemas acuosos mixtos WPC/l-C como ejemplo de la estrategia 2.