PRODUÇÃO E UTILIZAÇÃO DE CONCENTRADOS LÍQUIDOS DE PROTEÍNAS DE SORO DESTINADOS AO FABRICO DE IOGURTES E OUTROS PRODUTOS LÁCTEOS

Introdução

Embora seja usual a utilização de concentrados de proteínas de soro desidratados (CPS ou WPC – whey protein concentrates) como coadjuvantes na elaboração de diversos produtos alimentares, os concentrados líquidos de proteínas de soro (CLPS), se bem que com utilização já referida na literatura, nomeadamente para a produção de queijo, não são utilizados como matéria-prima principal na produção de bens alimentares. Além disso, existem poucas referências sobre a sua utilização como matéria-prima principal na produção de iogurtes ou de bebidas lácteas fermentadas.

A produção de CLPS envolve a concentração de soro lácteo por ultrafiltração (UF), a desnaturação térmica das proteínas do concentrado obtido, e a sua homogeneização, de modo a melhorar a textura do iogurte.

Por outro lado, no decurso do processo de produção dos CLPS origina-se um subproduto (permeado da ultrafiltração) que, após tratamento adequado, poderá ser utilizado na preparação de bebidas lácteas.

A presente solução amplia as aplicações das proteínas lácteas, contribuindo assim para o aproveitamento e revalorização do soro lácteo na sua totalidade. A sua implementação implica baixos custos e pode ser efetuada em indústrias de pequena/média escala, solucionando o problema ambiental do soro e resultando daí matéria-prima que pode ser usada no fabrico de novos produtos de elevado valor acrescentado tais como:

– Iogurtes sólidos e líquidos (substituindo integralmente o leite);

– Bebidas lácteas (como substituto parcial ou integral do leite).

Descrição sumária

 Domínio técnico da solução

O presente manual diz respeito ao processo de produção concentrados líquidos de proteínas de soro (CLPS) (Figura 1) fazendo uso de tecnologias de membrana, nomeadamente da ultrafiltração. O processo de ultrafiltração separa o soro em duas frações: o concentrado rico em proteínas e gordura e o permeado cujos sólidos são quase exclusivamente representados por lactose e sais minerais.

O concentrado obtido com a aplicação do processo aqui utilizado contém um teor de sólidos que, dependendo do fator de concentração volumétrica (FCV=15 ou 20), se poderá situar entre os 11,5% e 25,6% e tem a composição descrita na Tabela 1. Este concentrado depois de submetido a um tratamento térmico com o objetivo de desnaturar as proteínas presentes e, depois de homogeneizado, poderá ser utilizado integralmente na produção de iogurtes. O permeado resultante do processo de concentração do soro é concentrado por osmose inversa (OI) com o objetivo de incrementar o seu teor em sólidos (lactose) e submetido a um processo de fermentação por bactérias lácticas, ou acidificação por glucona-d-lactona (GDL) com vista à produção de bebidas ou sobremesas lácteas fermentadas/acidificadas.

Sumário do processo

Neste processo propomos uma solução original que permite a valorização total do soro lácteo, o subproduto principal da indústria do queijo, altamente poluente e cujo processamento como resíduo é muito dispendioso. A solução aqui proposta possui características inovadoras devido à utilização de processos de separação seletiva pouco dispendiosos, quer em custos de capital quer em custos de funcionamento, quando comparados com os tradicionais processos de concentração seguidos de desidratação.

O soro lácteo será fracionado em diversos componentes que, quer pela possibilidade de reutilização das suas proteínas com elevado valor nutritivo (caso do iogurte de soro) quer pela possibilidade de usar o permeado da UF, fermentado por bactérias lácticas selecionadas ou acidificado, permitem não apenas a obtenção de novos produtos lácteos a introduzir no mercado, mas também, uma solução eficaz e sustentável para o aproveitamento desse subproduto da indústria do queijo. Acrescente-se também que o desenvolvimento de alimentos produzidos na sua totalidade a partir de CLPS (iogurtes), e de alimentos a partir do permeado de UF (bebidas lácteas) é claramente distintivo de outras soluções existentes. Portanto, as mais-valias dos alimentos produzidos e a utilização da totalidade do subproduto do fabrico do queijo constituem as especificidades desta solução.

Em resumo, podem referir-se os seguintes aspetos originais desta solução:

  1. A utilização ou reincorporação direta dos concentrados líquidos de UF (designados por concentrados líquidos de proteínas de soro – CLPS) em produtos como o iogurte, permitindo a sua valorização imediata e recorrendo a tecnologia simplificada e com baixo consumo energético;
  2. A possibilidade de se produzir um iogurte de exclusiva proveniência do soro lácteo (que será uma mais valia em termos nutricionais uma vez que as proteínas do soro apresentam potencialidades nutricionais superiores às das restantes proteínas do leite (USDEC, 2013; Smithers 2008; de Wit 1998);
  3. A possibilidade de aproveitar um subproduto industrial na sua totalidade que é o permeado de ultrafiltração mediante a fermentação com bactérias lácticas ou acidificação por GDL.

É objetivo do presente documento definir a metodologia para a obtenção de:

– concentrados líquidos de proteínas de soro com a finalidade de produzir vários produtos lácteos;

– iogurtes de soro com base em CLPS;

– sumos/bebidas lácteas fermentadas ou acidificadas com base em permeado de UF concentrado.

A presente solução é útil para a produção de matérias-primas a partir do soro de leite que resulta do fabrico de queijo, resolvendo o problema ambiental causado pela sua eliminação nas bacias hidrográficas.

Figura 1. Fluxograma do processo de produção dos CLPS e do permeado da ultrafiltração concentrado por osmose inversa.