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Nuevo sensor para obtener productos lácteos de la mayor calidad

En el marco de una iniciativa financiada con fondos europeos se desarrolló una novedosa tecnología óptica no invasiva que facilita la tarea de evaluar la calidad de las proteínas de la leche. Esta tecnología permitirá destinar la leche cruda a los usos más adecuados y, de ese modo, se asegurará la obtención de productos lácteos de la mayor calidad.
Nuevo sensor para obtener productos lácteos de la mayor calidad
La leche contiene proteínas de lactosuero que se desnaturalizan durante el tratamiento térmico, alterándose así las propiedades funcionales, el porcentaje de humedad y la textura de los productos lácteos. Si se detectan las propiedades funcionales, se puede decidir a continuación si determinada leche debe emplearse para elaborar queso o yogur, favoreciéndose así la calidad de los productos finales.

El proyecto financiado con fondos europeos DENATUREPROBE (Development of an optical backscatter sensor for determining thermal denaturation of whey proteins during milk processing) creó una tecnología de sensor óptico en línea con que detectar la retrodispersión de luz en las micelas de caseína presentes en la leche. Ello permite evaluar el grado de desnaturalización de las proteínas lácteas, puesto que el tratamiento térmico de gran intensidad potencia la retrodispersión en las micelas. Esto se debe a que el calor provoca un aumento de la disponibilidad de grupos sulfuro libres de las proteínas de lactosuero desnaturalizadas que se asocian a otras proteínas lácteas, las kappa-caseínas, en la superficie de las micelas de caseína.

Los investigadores montaron un laboratorio destinado a realizar mediciones ópticas en proteínas de la leche desnaturalizadas térmicamente. A continuación, utilizando diferentes longitudes de onda, estudiaron las propiedades de retrodispersión de la luz en respuesta a diferentes niveles de temperatura, tamaño de partícula micelar y pH de la leche.

Los resultados demostraron que cuanto más elevado era el pH de la leche menor era la intensidad de retrodispersión de la luz en las micelas. También se descubrió una asociación entre la intensidad de los tratamientos térmicos para diferentes niveles de pH y la retrodispersión de la luz. Los miembros del consorcio desarrollaron un modelo matemático que permitía correlacionar los cambios en el tamaño de las micelas de caseína con la temperatura del tratamiento térmico y el pH de la leche a partir de los datos de retrodispersión de luz.

Utilizando métodos de predicción, los investigadores lograron predecir el tamaño de partícula partiendo únicamente de los datos de retrodispersión de luz, encontrando una fuerte correlación entre ambos que, no obstante, depende de la temperatura. Además se elaboró un informe exhaustivo de la invención (con vistas a la posible obtención de una patente), consistente en un sensor óptico en línea con que medir el tamaño de las partículas de caseína de forma barata y no invasiva.

Los resultados del proyecto han sido satisfactorios y han dado lugar a un novedoso sensor en línea para la medición no invasiva de la desnaturalización del suero de la leche. Con esta tecnología se podrá abordar el problema fundamental que plantea a la industria láctea la determinación de los valores óptimos de temperatura para el tratamiento de pasteurización de la leche.

El pH óptimo y el grado de gelificación difieren significativamente entre el queso y el yogur. Por tanto, el poder predecir el grado de gelificación resultante del calentamiento ayudará a optimizar las decisiones, a fin de lograr una producción constante y de gran calidad de lácteos, al asegurar el nivel ideal de exposición térmica en función del uso pretendido de la leche.

La nueva tecnología de sensores de DENATUREPROBE brindará a la industria láctea una potente herramienta con la que mejorar el control del tratamiento térmico, lo que permitirá obtener alimentos lácteos de mayor calidad y homogeneidad. Así, los responsables de las plantas de productos lácteos podrán seleccionar eficazmente las partidas de leche a utilizar, conforme a la idoneidad de las proteínas del suero tras el tratamiento térmico.

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Palabras clave

Productos lácteos, leche, proteínas de lactosuero, desnaturalización, sensor óptico, retrodispersión de luz
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