Published On: Sáb, Nov 28th, 2020

Académicos de la FIQ investigan concentración de proteínas del suero de leche para su uso en la elaboración de otros productos

  • Este suero es el principal producto de desecho de la industria de los lácteos y es descargado al drenaje, contaminando los cuerpos de agua

El suero de leche es el principal desecho de la industria de los lácteos -con una producción de casi 80 litros por cada 100 litros de leche procesada-, contiene una alta demanda química de oxígeno (DQO), con concentraciones de entre 60-80 gramos por litro (g/L), y es descargado al drenaje contaminando los diversos cuerpos de agua.  Para remediarlo, investigadores de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ) analizan las propiedades del suero para reutilizarlo en otros procesos alimenticios.

La doctora Georgette Rebollar-Pérez, académica de la FIQ, explicó que la DQO es un parámetro que sirve para determinar el grado de contaminación en el agua y se mide en miligramos por litro (mg/L), “por lo tanto, las cantidades de 60-80 g/L, o en las unidades anteriormente mencionadas, 60 000 – 80 000 mg/L, son elevadísimas, por lo cual el desecho de suero es un grave problema de contaminación ambiental”.

El objetivo de este proyecto de investigación, en colaboración con el doctor Héctor Ruiz Espinosa, coordinador del Colegio de Ingeniería en Alimentos de la FIQ, es aplicar un proceso de separación a base de membranas, para evaluar el grado de concentración de la proteína contenida en un concentrado de suero comercial, para determinar su posible uso en la elaboración de productos de interés, como aditivos de otros alimentos (como los superalimentos).

Rebollar-Pérez, nivel 1 del Sistema Nacional de Investigadores, señaló que una alternativa es usar este suero como alimento para el ganado. “Por otro lado, el suero de leche tiene un alto contenido de lactosa y de proteínas, considerados compuestos de alto valor agregado, por lo que los procesos que permitan la concentración o recuperación de dichos compuestos son motivo de investigación”.

La investigadora, quien se graduó con honores del Doctorado en Ingeniería, en la Université Paul Cézanne Aix-Marseille III, en Francia, mencionó que este proyecto se enfocó a probar un par de módulos de membrana comercial de fibra hueca (parecidos a popotes muy delgados), de dos cortes moleculares, para retener las moléculas de proteína que se encuentra en el suero de leche que se desecha en la fabricación de quesos de diversa índole.

“La investigación se realizó utilizando un concentrado comercial en polvo de suero de leche, el cual se reconstituyó en medio líquido para simular un suero de leche a condiciones reales que nos sirviera como solución modelo para evaluar la ingeniería del proceso de concentración de proteínas”, dijo la académica, cuya línea de investigación es la aplicación de procesos de membranas comerciales para la recuperación de compuestos de valor agregado.

Señaló que este trabajo de investigación se realizó a nivel laboratorio y con su inserción como profesor tiempo completo en la FIQ se adquirió un equipo de ultrafiltración comercial escala banco, de procedencia extranjera, que consiste en un módulo compacto de fibra hueca y una bomba peristáltica, con la cual se pueden alimentar de manera continua las soluciones a tratar al módulo de membrana, equipo que se utilizó para concentrar la proteína del suero de leche comercial.

Asimismo, a través del análisis químico en HPLC, a cargo del doctor Héctor Ruiz, se pudo determinar que las proteínas se concentraron alrededor de 1.5 veces en la solución modelo. Los resultados representaron un primer paso para la separación de proteínas, como la lactalbúmina y la lactoglobulina, que pueden servir como aditivos de otros alimentos, carne y otros derivados lácteos.

Además, estos resultados dan pie a seguir investigando la separación de estas proteínas, pero ahora provenientes directamente del suero de leche, a fin de evaluar la ingeniería del proceso y determinar el rendimiento global, así como la vida media de las membranas para encontrar alternativas que minimicen la disposición de los residuos generados por el material del que están compuestas dichas membranas.

La doctora Rebollar-Pérez recalcó que una de las ventajas más aprovechadas de los procesos de separación a base de membranas es que los compuestos filtrados y retenidos no sufren modificaciones fisicoquímicas importantes; es decir, mantienen prácticamente intactos los componentes que se están separando, lo cual es altamente aprovechado en muchos procesos industriales, como los de la producción de gas natural y la alimenticia.

También dio a conocer que estos procesos de separación a base de membranas demostraron ser útiles para el objetivo del proyecto, lo que permitió que a partir de esta colaboración se titularan dos estudiantes por tesis: una alumna de Ingeniería en Alimentos y un alumno de la Maestría en Ingeniería Química.

Mediante esta investigación se aportó al desarrollo de métodos y procesos para el aprovechamiento de residuos orgánicos provenientes de actividades antropogénicas cotidianas, que además contribuyan a la mitigación de problemas de contaminación ambiental.