As indústrias de lácteos têm passado por grandes desafios que vêm exigindo delas adaptações rápidas e precisas para se adequar à realidade do mercado. Dentro os desafios, podemos citar a indisponibilidade de matérias-primas; o aumento sucessivo e imprevisível de itens essenciais; a falta de mão de obra; demanda de mercado oscilante e a busca dos consumidores por alimentos mais focados em funcionalidade. Nesse sentido, as tecnologias são grandes aliadas às indústrias para a extensão do portfólio da empresa, melhorias nos produtos já existentes e também ampliação nas margens de lucro.
Uma das tecnologias que contribui para isso é a filtração por membranas. Esse processo tem sido bastante utilizado e consiste na concentração e separação de constituintes de um fluido através de uma membrana porosa, com base no peso molecular e forma, sem aplicação de calor e utilização de pressão diferenciada.
Os sistemas de filtração por membranas são classificados com base no tamanho dos poros da membrana, sendo divididos em: microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração e osmose reversa.
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Hoje conversaremos mais a respeito da ultrafiltração (UF). Nesse processo, utilizam-se membranas com tamanhos de poros de 1 a 100 nm e pressões de 15 a 150 psi, ocasionando a concentração e purificação de componentes com peso molecular de 1 a 200 kDa, como proteínas, carboidratos, polissacarídeos e enzimas.
No final do processo de UF temos dois produtos: o retentado ou concentrado (fração que não passa pela membrana) e o permeado ou filtrado (fração que passa pela membrana). Assim, as membranas são permeáveis a compostos de baixo peso molecular e retêm os de alto peso molecular.
No processo de UF de leite temos a geração de um permeado composto de lactose (maior parte), sais minerais, compostos nitrogenados não proteicos e vitaminas, e um concentrado com proteínas (maior percentual) e gordura.
Mas como utilizar a UF na indústria de lácteos? O que fazer com os produtos obtidos da UF do leite? Temos várias formas de utilização dependendo do objetivo. Segue abaixo algumas maneiras de utilização da sua linha de UF.
Concentração das proteínas do leite
O processo de UF possibilita o desenvolvimento de novos produtos com maior valor agregado e é muito utilizado na elaboração de produtos lácteos com alto teor de proteínas. Dentre os produtos com alto teor proteico e direcionados a públicos específicos, podemos citar o leite UHT, os iogurtes e as bebidas lácteas.
O leite ultrafiltrado também é utilizado para melhor aproveitamento dos sólidos suspensos no leite na produção de queijos. Alguns queijos com baixo teor de gordura que apresentam textura mais firme, menor rendimento e problemas de acidez quando comparado aos queijos tradicionais podem ter seu rendimento e qualidade melhorados pela utilização de leite desnatado ultrafiltrado.
Isso ocorre pela redução no conteúdo de lactose, que diminui a acidificação, e incorporação das proteínas do soro, que aumenta a capacidade de retenção de água e reduz a dessoragem. Os queijos frescos também podem ser produzidos a partir de concentrado de leite por UF e confere além de maior rendimento, uma massa mais sólida e fechada, e aumento na vida útil do produto.
Concentração da proteína do soro de leite
O soro proveniente da produção de queijos, coproduto de queijarias, possui em sua composição proteínas, lactose, vitaminas solúveis e minerais. As proteínas do soro possuem alta qualidade biológica e propriedades emulsificantes, espumantes e gelificantes para utilização em uma ampla variedade de alimentos. Por esse motivo, o soro pode ser submetido ao processo de UF para a concentração das proteínas e aplicação em derivados lácteos e, por isso, torna-se uma estratégia rentável para a indústria.
Em estudo realizado pela Iltchenco et al., 2018, o concentrado obtido pela UF do soro de leite mostrou uma retenção média de proteína de 55 a 80% para membrana de 100 e 10kDa, respectivamente, e boas propriedades emulsificantes.
A fração do soro concentrada por UF é denominada como concentrado proteico de soro (CPS), ou em inglês Whey Protein Concentrate (WPC), quando possui um percentual de proteína entre 34 a 82%. Esse CPS é um ingrediente que pode ser utilizado para a substituição parcial da gordura em alguns produtos lácteos, como requeijão, por proporcionar características sensoriais e físicas similares as das gorduras. Pode ser adicionado em formulações de diferentes tipos iogurtes para melhor textura e cremosidade e a uma variedade de queijos cremosos (cream cheese) e macios (Camembert).
Padronização de proteínas
O processo de UF permite o ajuste de proteínas de alguns derivados lácteos para atenderem ao regulamento técnico de identidade e qualidade do produto. Por exemplo, a legislação brasileira permite, de acordo com a Instrução Normativa Nº 47, a utilização de permeado de leite para o ajuste do teor de proteínas do leite condensado.
Para ajustar o teor de proteína do leite em pó podem ser utilizados tanto o retentado quanto o permeado de leite integral, parcialmente desnatado ou leite desnatado proveniente da ultrafiltração, conforme Instrução Normativa Nº 53.
O concentrado de leite também pode ser utilizado na padronização do teor de proteínas em queijos, iogurtes, cream cheese, quark e iogurte grego.
Ganho em eficiência de processo
A utilização de processos que empregam membranas está associada ao menor consumo de energia quando comparado aos processos de concentração convencionais, como evaporação, e também a redução das perdas nutricionais dos compostos termolábeis associada ao aquecimento.
Na obtenção de queijos frescos, a UF permite a redução de tempo de fabricação, menor emprego de mão de obra, redução de custos e melhor padronização do produto final. Por exemplo, pode-se adicionar fermento láctico, coalho e sal ao retentado proveniente da UF do leite obtendo queijos com composição adequada prontos para serem comercializados. Os queijos petit suisse, quark, cream cheese e Camembert estão entre os produtos obtidos pelo processo de UF.
Consideração Final
Como vimos, a ultrafiltração é uma tecnologia com vários benefícios para a indústria de laticínios, podendo ser utilizada para o desenvolvimento de novos produtos com apelação nutricional ou sensorial melhorada, para melhor aproveitamento dos sólidos suspensos no leite na produção derivados lácteos, redução no descarte de coprodutos gerados e aumento da eficiência do processo.
Fonte: MilkPoint
