Las proteínas lácteas se presentan en dos grupos principales: las caseínas (80% del nitrógeno total) y las proteínas séricas (20% del nitrógeno total), con una distribución que depende de factores intrínsecos y extrínsecos, como la genética, la alimentación del rebaño, la época del año , etc.
Las caseínas tienen la principal función biológica de transportar calcio y fosfato al recién nacido. Aproximadamente el 95% de las caseínas se encuentran en forma de partículas coloidales, llamadas micelas, que intervienen en la estabilidad térmica de la leche (Goff, 2009).
Las proteínas del suero, consideradas en este estudio como las que se originan a partir de la coagulación enzimática de la leche, son globulares, con dos constituyentes principales (α-lactoalbúmina y β-lactoglobulina), que presentan una alta hidrofobicidad y una baja capacidad de unión al calcio, en comparación con las caseínas. La β-lactoglobulina corresponde a la fracción predominante en el suero (38% a 45%), presentando resistencia a la acción de ácidos y enzimas proteolíticas presentes en el estómago, además de ser un importante péptido portador del retinol (provitamina A) (de Wit , 1998). La α-lactoalbúmina (correspondiente al 15% al 20% del suero) es rica en aminoácidos como lisina, leucina, treonina, cistina, tiene la capacidad de unir minerales como el calcio y el zinc, además de ser precursora de la biosíntesis de lactosa. (Markus et al. al ., 2002; Lönnerdal, 2003).
Importancia económica de las proteínas lácteas.
Las proteínas lácteas representan el componente más valioso para la industrialización láctea. La rentabilidad de las industrias depende de los ingresos que proporciona la riqueza composicional, por ejemplo, la fabricación de queso y la eficiencia de transformar la leche en coproductos como la leche concentrada.
La leche concentrada procedente de deshidratación o concentración por membranas como la ultrafiltración es un macroingrediente estratégico en la elaboración de productos lácteos ya que tiene un alto contenido proteico y representa versatilidad en el equilibrio de fórmulas.
Las propiedades sensoriales, nutricionales y de textura de los principales productos lácteos, como las bebidas lácteas, el queso y el yogur, se derivan de las propiedades de las caseínas (de Kruif et al ., 2012).
La estabilidad térmica que confieren las caseínas de la leche permite tratamientos a alta temperatura y la producción de numerosos productos lácteos esterilizados con una larga vida útil (Singh, 2004).
Según MilkPoint Mercado (2023), la generación de suero derivado de la producción de queso en Brasil es de nueve mil millones de litros/año, consolidándose en el escenario nacional como una importante fuente de proteínas solubles para aplicación en productos lácteos (Zavereze et al ., 2010 ).
Determinación de proteínas lácteas.
En un escenario lácteo cada vez más competitivo, se requiere cada vez más el control de calidad y caracterización de las materias primas, con la aplicación de herramientas analíticas equivalentes a sus respectivos métodos de referencia.
La determinación de proteínas lácteas se ha realizado tradicionalmente mediante el método tradicional Kjeldahl y en laboratorios industriales de rutina mediante métodos espectrofotométricos automáticos (MilkoScan®, Bruker® y Perkin Elmer®), sin embargo, el tiempo de respuesta de los análisis Kjeldahl y el alto costo de la instrumentación La utilización de métodos automáticos dificulta su aplicación en gran parte de los productos lácteos brasileños (Silva y Carvalho, 1993).
El método del formaldehído se basa en la medición de los protones liberados por la reacción del formaldehído con los grupos amino de las cadenas laterales de las proteínas lácteas, consolidándose como un método indirecto de fácil realización para la determinación de proteínas (Richmond y Miller, 1906; Wolshoon , Vargas, 1977). A continuación se muestra una representación esquemática del método:
Figura 1. Método para determinar la proteína de la leche cruda según la reacción con formaldehído.
Fuente: elaborado por los autores (2023)
La expresión de proteínas da como resultado la leche cruda mediante el método basado en la reacción del formaldehído:
TP: Contenido total de proteínas (g/100g)
V2: mL de solución de hidróxido de sodio utilizada en la 2ª titulación;
FAF: factor de acidez de formaldehído (volumen en mL consumido en la titulación de formaldehído);
fc: Factor de conversión de formaldehído versus proteína de leche cruda (1,74)
TP = (V2 – FAF) * fc
Steinegger (1905) definió el valor de aldehído como la diferencia entre la acidez original de la leche y la acidez después de la adición de un 40% de formaldehído.
Pyne (1956) encontró una mayor precisión del método agregando oxalato de potasio antes de la titulación con formaldehído, con el fin de eliminar el efecto de precipitación de los fosfatos coloidales presentes en la muestra y mitigar la palidez del contenido de la muestra, favoreciendo la determinación del giro. punto del título. El mismo autor estableció el valor de 1,74 como factor de conversión en mililitros de hidróxido de sodio para el porcentaje de proteína de la leche.
Wolfchoon y Vargas (1977) estudiaron la aplicación del método del formaldehído para determinar el contenido de proteína en leche cruda y pasteurizada, encontrando un alto índice de correlación en comparación con el método de referencia de Kjeldahl.
Para Oliveira, Segheto y Furtado (2006), el método del formaldehído es de gran relevancia ya que presenta bajo costo, rápida ejecución y aplicabilidad a la realidad de la industria láctea.
Nascimento (2023) estudió la aplicación del método del formaldehído para determinar el contenido de proteína en leche concentrada por ultrafiltración (12% a 18% de proteínas) basándose en la adaptación del método propuesto por Wolfchoon y Vargas (1977), no encontrando diferencia significativa de proteína. Contenido determinado por el método de referencia Kjeldahl y formaldehído . El factor determinado para convertir el número de mililitros de NaOH 0,1 mol/L en porcentaje de proteína de leche concentrada fue 1,8932 . A continuación se muestra una representación esquemática del método adaptado:
Figura 2. Método para determinar la proteína de la leche concentrada según la reacción con formaldehído.
Fuente: elaborado por los autores (2023)
La expresión de proteínas da como resultado leche concentrada utilizando el método basado en la reacción del formaldehído:
TP: Contenido total de proteínas (g/100g)
V2: mL de solución de hidróxido de sodio utilizada en la 2ª titulación.
5: factor de dilución
FAF: factor de acidez de formaldehído (volumen en mL consumido en la titulación de formaldehído);
fc: Factor de conversión de formaldehído versus proteína de leche cruda (1,8932)
TP = (V2*5 – FAF) * fc
Dentro del ámbito del control de calidad en la industria alimentaria, la búsqueda de métodos analíticos sofisticados y de alta precisión es fundamental para ampliar la verificación de la seguridad y conformidad de ingredientes, materias primas, productos en proceso y productos terminados para consumo humano.
La adopción de métodos instrumentales representa un avance significativo, caracterizado por la selectividad, precisión y capacidad de estos métodos para procesar muestras diversas. Sin embargo, es necesario reconocer que los métodos analíticos convencionales, basados en principios químicos clásicos, como la dosificación y las valoraciones, siguen desempeñando un papel fundamental en los análisis rutinarios de alimentos.
Este valor atribuido a los métodos clásicos se debe en gran medida a la practicidad, el costo asequible y la familiaridad que los protocolos analíticos exhiben y brindan al equipo del laboratorio, asegurando una implementación eficiente y confiable en el contexto de las operaciones diarias de control de calidad. Por lo tanto, la complementariedad entre las innovaciones analíticas y los enfoques tradicionales de laboratorio contribuye a los esfuerzos de control e inocuidad de los alimentos.
Referencias bibliográficas
DALGLEISH, DG Sobre los modelos estructurales de micelas de caseína bovina – Revisión y posibles mejoras . Materia blanda, v.7, 2011, p. 2265-2272
DE KRUIF, CG HOLT, C. Estructura, funciones e interacciones de las micelas de caseína Química láctea avanzada , Volumen 1, Proteínas, Tercera edición A, Capítulo 5 Ed. PF Fox y PLH McSweeney Kluwer Academic, Nueva York, 2003.
DE WIT, JN Características nutricionales y funcionales de las proteínas del suero en productos alimenticios . Journal of Dairy Science, Estados Unidos, v. 81, disponible en: https://www.uoguelph.ca/foodscience/dairyscience-and-technology/dairy chemistryand-physics. Consultado: 10 de noviembre de 2022, p. 597-608, 1998
GOFF, HD Universidad de Guelph. Ciencia y Tecnología Láctea , 2009.
MARKÚS, CR; OLIVER, B.; DE HAAN, EHF Whey Protein rica en alfa lactoalbúmina aumenta la proporción de triptófano plasmático con respecto a la suma de otros aminoácidos neutros grandes y mejora el rendimiento cognitivo en sujetos vulnerables al estrés . La Revista Estadounidense de Nutrición Clínica, vol. 75, 2002, pág. 1051-6
NASCIMENTO, Ronny Rodrigues. Caracterización composicional y determinación rápida de proteínas en leche concentrada mediante ultrafiltración . 2023. 69 y siguientes. Disertación (Maestría) – Programa de Postgrado en Ciencia y Tecnología de la Leche y Productos Lácteos, Universidad Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, 2023
OLIVEIRA, Karla Michelli García de; SEGHETO Luciana; FURTADO, Marco Antônio Moreira. Estudio Comparativo entre los Métodos de Formaldehído y Kjeldahl para la Determinación de Proteínas en la Leche . Actas del XXIII Congreso Nacional Lácteo. 06 núm. 351. vol. 351 Juiz de Fora. julio/agosto. 2006, pág.196
PYNE, GT Y McGann, TC El fosfato coloidal de la leche. II. Influencia del citrato . J. Dairy Res., 1960, pág. 27:9-17
RICHMOND, DH Y Miller, EH Nota sobre un artículo reciente de R. Steinneger sobre la “Figue de aldehídos” de la leche . El analista, 1906, cap. 31:224-26.
SILVA, PHF; FERREIRA, RJ; CARMÉLIO, CE ; VALE, RXF Pruebas estadísticas para comparación entre métodos de análisis . Revista del Instituto Lácteo Cândido Tostes, 1993, p. 289.
SINGH H. Estabilidad térmica de la leche. Revista Internacional de Tecnología Láctea , vol. 57, 2004.
STEINEGGER, RZ Unters. Nahr. Género. 10:659, El «valor de aldehído» de la leche. El analista , 31:45, 1905
WOLFSCHOON, FA; VARGAS, LO Aplicación del método del formaldehído para determinar el contenido de proteínas en leche cruda y pasteurizada . Revista del Instituto Lácteo Cândido Tostes, 1977, p. 192.
ZAVÁREZE, ER; MORAES, KS; SALASMELLADO, MM Calidad tecnológica y sensorial de las tortas elaboradas con suero . Ciencia y tecnología de los alimentos, v. 30, n.1, 2010, pág. 102-106.
Fuente: https://www.milkpoint.com.br/colunas
