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Dra. Roxana Páez. INTA EEA Rafaela. [email protected] Ing. Joselina G. Karlen. INTI Lácteos sede Rafaela [email protected]
Dra. Roxana Páez. INTA EEA [email protected]
Ing. Joselina G. Karlen. INTI Lácteos sede [email protected]
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.
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