Dra. Roxana Páez. INTA EEA Rafaela.paez.roxana@inta.gob.ar

Ing. Joselina G. Karlen. INTI Lácteos sede Rafaelajkarlen@inti.gob.ar

SUERO

Fracción de la leche, de cualquier especie, que no precipita por la acción del cuajo o por los ácidos, durante

el proceso de elaboración de quesos.

Subproducto muy contaminante

DBO5 : 30.00050.000 ppm

DQO: 60.00080.000 ppm

Lactosa principal responsable de DBO.

OBJETIVOS: Conocer la realidad de

la provincia de Santa Fe respecto de la generación del

lactosuero.

Relevar información relacionada a su

utilización y eventual aprovechamiento en el sector industrial lácteo.

http://www.inti.gob.ar/lacteos/pdf/cuadernillo_Suero_de_Queso.pdf

Producción: 11 millones L/día de

leche y 4 millones L/día de suero

¿Qué ocurre en la provincia de Santa Fe?

Grandes empresas: generación

de otros productos con valor

agregado

Procesamiento: 69% (Castellanos

y Las Colonias)

PyMes: alimentación animal,

elaboración de ricota o se

desecha como efluente

Impacto ambiental negativo.

No se aprovechan componentes

de alto valor biológico

Fondo de Innovación Tecnológica Sectorial de Agroindustria-

Aprovechamiento de Lactosuero. (FITS 2010)

Convocatoria a consorcios asociativos público - privados

Presentación de proyectos destinados a solucionar problemas tecnológicos ya aprovechar oportunidades que mejoren los aspectos productivos, decalidad, de sanidad y de contaminación ambiental en la cadena productivaláctea.

Aporte subsidio: $ 6.000.000

Participantes y organización

Director Técnico

Ing. Miguel Taverna

Responsable Legal y Administ.

Tco. Jorge Speranza

Grupo

Asist.Técnica

Lic. Erica

Schmidt

Grupo “Levadura

y Enzimas”

Ing. Roxana Paez

Grupo Probióticos

Dr.Gabriel VinderolaGrupo “Administración”

Prof. externo

Antecedentes fondos BID

Organización Operativa

• Tres industrias lácteas (PyMES)• Una industria que procesa subproductos• Dos instituciones científico – tecnológicas (INTA – INTI)• Una institución Académica con tres Unidades (FIQ – FICH – FCV: UNL - CONICET)• Dos instituciones sin fines de lucro (APyMIL – ACDICAR)

“ Contribuir a mejorar la sustentabilidad económica y ambiental de PyMES a través de diferentes desarrollos

tecnológicos que posibiliten un aprovechamiento y valorización integral del suero lácteo y derivados”

- Estandarizar calidad lactosuero.- Implementar planes de gestión ambiental- Adaptar procesos- Desarrollar nuevos productos - Innovar en modelos organizacionales- Formación y capacitación de RRHH.- Transferir los resultados

Objetivos

Modelo

organizacional

para aportar

valor agregado al

lactosuero

Innovación

para las

pymes

Opciones de valorización

Aplicando procesos

biotecnológicos ---------------------

Fermentativos

Aplicando procesos

industriales -------------------

MembranasEvaporado

Secado

Línea de Trabajo:

Implantación de un modelo que optimice la actual

cadena de valor del lactosuero en las PyMES lácteas

de la cuenca central lechera santafesina

Responsable: Lic Erica Schmidt

Calidad de suero: Ing. Joselina Karlen – Ing. Bruno Aimar – Personal de

laboratorios de INTI Lácteos

Medio Ambiente: Lic. Erica Schmidt – Dr. Carlos Martin – Lic. M. Belén

Gilliard

Mercados: Ing. Ricardo Cravero – Ing. Miguel Taverna

Calidad de lactosuero

Determinación de la línea de base.

Especificaciones de referencia de suero pre-tratado:

Filtro doble de malla de

acero inoxidable

(3000 l/h)

Desnatadora

centrifuga en línea

(3000 l/h)

Enfriador a placas

(1500 l/h enfriando

de 15 a 5°C)

Modelos para lograr la optimización tecnológica.

Se incorporó el siguiente equipamiento:

Valores promedio de materia grasa y finos de

caseína correspondientes a la firma RICOLACT

SRL, desde septiembre de 2012 a marzo de 2013.

Tanque cisterna de P.R.F.V. para

almacenamiento de suero de ricota

(20000 l)

Modelos para lograr la optimización tecnológica.

Se incorporó el siguiente equipamiento:

Equipo de UF para obtener WPC 35 y

procesar hasta 6.000 l/h de suero

nanofiltrado (18% de sólidos totales)

Concentrado de

Proteínas de suero

(WPC)

Suero pre-tratado Suero de terceros

Lactosuero

Suero parcialmente

desmineralizado 18 – 20 % de ST.

Permeado de NF

Permeado de UF

PRODUCCIÓN

DE QUESOS

PRE -

TRATAMIENTO

Desmigado Desnatado

ENFRIAMIENTO ALMACENAMIENTO

NF

UF

ALMACENAMIENTO

Trabajo asociativoINDUSTRIALIZACIÓN DE SUERO

Aspectos Ambientales.

Determinación de la situación ambiental: caracterización de

efluentes (composición físico – química)

Actualización de datos para conformar la línea de base (punto departida informe de Producción Más Limpia). Se relevóinformación asociada a: monitoreos ambientales, manejo deresiduos, utilización de agua, tratamiento de efluentes, energíaeléctrica – entre otros

Esta información se utilizó para definir las mejoras que puedenimplementarse en cada empresa y consensuar un procedimientopara la gestión ambiental.

Aprovechamiento del lactosuero

• Asociado a:

Minimizar la contaminación ambiental

Recuperar un subproducto como materia prima para generar productos de mayor valor agregado

Beneficio Ambiental (aproximación a los parámetros de vuelco según normativa)

Beneficio económico (menos costos asociados al tratamiento de los efluentes líquidos, mejoras en las

transacciones económicas)

Investigación, Desarrollo e

Innovación

Levaduras

Enzimas

Probióticos de uso humano

Probióticos para alimentación animal

Agregado de valor al suero de queso

Suero de queso

WPC

Valorización de proteínas del suero

como ingrediente funcional

Permeado concentrado

Producto rico en lactosa

Valorización como medio de cultivo económico para

producción de ingredientes funcionales

Nano y Ultrafiltración

Optimización proceso: Temperatura

Agitación Oxigenación pH del medio

Producción de Biomasa de levaduras y

BAL

Fermentadorlaboratorio

Fermentadorpiloto

PERMEADO DE SUERO PROCESABLE

Fermentadores industriales

Fermentación del permeado de suero

LaboratorioPlanta Piloto

Industria

Secado Spray

Deshidratado y microencapsulación de

Biomasa de levaduras y BAL

VALORIZACIÓN BIOTECNOLÓGICA DEL SUERO Y

PERMEADO DE SUERO – 1º ETAPA

LACTOSUERO CRUDO - PERMEADOSUSTRATO PARA BIOMASA

LEVADURAS

BACTERIAS LÁCTICAS

PROBIÓTICOS USO HUMANO

PROBIOTICOS USO ANIMAL

POSIBLES UNIDADES DE NEGOCIOS

ENZIMAS

Bioconversión de permeado en biomasa de levaduras deshidratada

Las levaduras del género Kluyveromyces marxianus y lactis son capaces de

crecer utilizando como fuente de Carbono la lactosa. Están presentes en ambientes

de queserías y pueden aislarse a partir de suero crudo.

Son utilizadas para alimentación animal

como aporte de proteína animal. A la vez,

contiene micro nutrientes que mejoran la

performanace productiva y tienen acción

profiláctica.

La empresa YERUVA forma parte del proyecto como industrializadora de

subproductos del suero. Esta empresa adoptante actualmente comercializa levaduras para alimentación animal.

Objetivos de la línea :

1 - Producción y secado spray de biomasa de levadura a

partir de permeado de suero ( proveniente de UF).

2 - Producción de nuevas enzimas a partir de subproductos

de la industria quesera

1 - Aislar, identificar y caracterizar fenotípicamente cepas nativas de K. marxyanus y/o K. lactis aisladas de

ambientes de quesería.

Conformar un cepario de levaduras nativas con diferentes aptitudes

tecnológicas.

2 - Evaluar la aptitud para producir biomasa

a partir de suero de queso, suero de ricota y permeado que poseen las cepas de referencia de K marxyanus y/o K lactis. Optimización de

las condiciones de cultivo y de secado .

Agitador orbital

Birreactores 5 L Centrífuga continua

Producción de levaduras a partir de permeado de suero

Obtención de enzimas recombinantes

Clonado de genes codificantes de enzimas de interés (proteasas y b-galactosidasa) para generacion de nuevos productos (peptidos, GOS).

Producción de nuevas enzimas a partir de subproductos de la

industria quesera

Búsqueda de nuevasenzimas en ambientesdegradativo lactosuero conestudio metagenómico

Se determinó la capacidad decrecimiento de lactobacilos en SQ,SR y PS, utilizando como mediocontrol MRS comercial (37°C, 18 hs).

Lactobacilos autóctonos aislados de heces de neonatos con capacidad

probiotica probada

- L. gasseri 37 (L.g.37)- L. paracasei Jp1 (L.p. Jp1)- L. rhamnosus 64 (L.r. 64)

(Cepario INLAIN – UNL – CONICET)

Suero Ricotta

Permeado Suero Queso

Grasa 0,03 0,02 0,39

Proteínas Totales

0,39 0,46 0,82

Lactosa 4,46 7,47 4,38

Sólidos Totales 5,39 8,92 6,04

Cenizas 0,51 0,97 0,45

pH 5,67 6,10 6,20

Producción de Probióticos a partir de permeado de suero

Producción de biomasa BACTERIA PROBIÓTICAS

Cultivos probióticos autóctonos

deshidratados y encapsulados

PERMEADO DE SUERO PROCESABLE

Optimización proceso: Temperatura

Agitación Oxigenación Ph del medio

Secado SprayLaboratorio

Producción de bacterias probióticas para aplicación en alimentación de humanos

Desarrollo de lactobacilos aislados de terneros en suero

de queso e inclusión en macrocápsulas de Alginato de Na

Objetivo: Desarrollar una metodología de producción yconservación de un inóculo probiótico utilizando como medio decultivo el suero de queso, para la suplementación de sustitutoslácteos destinados a terneros lactantes.

Muchas

gracias !!!

Contactos:

Roxana Páez: paez.roxana@inta.gob.ar

Erica Schmidt: eschmidt@inti.gov.ar