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APLICAÇÕES DE TECNOLOGIAS DE MEMBRANAS NA INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS - Parte 2

INDÚSTRIA

EM 19/07/2012

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 2.3- Tratamento do soro de leite

O processamento de soro de leite foi uma das primeiras aplicações de tecnologias de membrana na indústria de laticínios. Neste contexto, o uso de MF para o tratamento de leite para produção de queijo originou uma nova categoria de soro, chamada "soro ideal" (FAUQUANT et al. 1988), produto estéril, sem gordura e κ-GMP. Se o leite não tiver sido aquecido em condições industriais, o teor de proteína e sais do soro ideal é o mesmo da fase aquosa do leite cru.

Quando tratado por UF, o leite microfiltrado é concentrado originando os isolados protéicos, tais como WPC (Whey Protein Concentrate) ou WPI (Whey Protein Isolate), que possuem alta qualidade nutricional e técnico-funcional (capacidade de formação de espuma, gelificação, solubilidade), melhores do que as obtidas para WPC e WPI feitos a partir do soro clássico (BACHER & KONIGSFELDT, 2000).

As técnicas de membrana também podem ser úteis às indústrias na redução do consumo de energia. Neste caso, o uso de OR em vez de evaporação a vácuo para pré-concentração de soro permite uma grande economia de energia. O consumo de energia por tonelada de água removida através de OR é de 9 kWh, já para a evaporação a vácuo o consumo está na faixa de 90 a 150 kWh (DAUFIN et al., 1998). Atualmente, as membranas de OR foram substituídas por uma membrana de NF, a fim de realizar simultaneamente concentração (até um teor de sólidos totais de 22 a 25%) e desmineralização parcial (remoção de 25 a 50% dos sais minerais, principalmente as espécies monovalentes). Além deste duplo efeito, o uso da NF leva a uma economia de energia comparada com OR, uma redução de efluentes e uma melhoria significativa da secagem de soro devido a uma melhor cristalização da lactose. Por outro lado, a utilização da NF tem fornecido à indústria de laticínios novas possibilidades de comercializar, com razoável valor agregado, componentes do soro de leite ácido, os quais anteriormente eram difíceis de adaptar para alimentação animal devido ao seu alto conteúdo de minerais e também eram fonte de contaminação para o meio ambiente.

Além das vantagens citadas, as técnicas de membranas podem gerar produtos compropriedades técnico-funcional muito interessantes. Devido ao seu alto teor de fosfolipídios, o retentado do soro microfiltrado tem potencial como um agente de emulsificação eficaz para aplicações em alimentos (produtos lácteos com baixo teor de gordura ou salsichas) ou cosméticos. Além disso, este material constitui uma excelente matéria-prima para a produção de fosfolipídeos purificados (fosfatidiletanolamina, fosfatidilinositol, fosfatidilserina, fosfatidilcolina, esfingomielina e ceramidas) com um rendimento de 150g por 1000 litros de soro. O permeado do soro ultrafiltrado pode se destinar à alimentação animal ou para fabricação de lactose, após desmineralização parcial por NF. Em alguns países, é produzido etanol a partir do permeado de soro ultrafiltrado, por meio de fermentação por leveduras (BARRY, 1982).

2.4- Tratamento de salmoura e águas residuais de laticínios

Apesar das inúmeras ações implementadas para reduzi-las, a indústria de laticínios ainda é um grande produtor de águas residuais (entre 1 e 5 L de água por litro de leite tratado). Neste contexto, as tecnologias de membrana têm permitido não só a redução do volume e da poluição gerada por essa água utilizada, mas também a reciclagem de uma parte significativa da água do leite. As "águas brancas", resultantes da condensação da água do leite durante a evaporação a vácuo do leite, podem ser tratadas tanto por OR ou por uma combinação de NF + OR (DAUFIN et al., 1998). O permeado resultante pode ser usado como uma fonte de calor, como água de lavagem ou como uma fonte de água para produção de vapor (IDF, 1988).

A utilização das técnicas de membrana tem sido considerada para o tratamento de todas as águas residuais geradas pela transformação de leite e até mesmo para reciclar as soluções CIP (Cleaning in Place). O uso de membranas cerâmicas de MF, UF e NF, as quais podem suportar ampla escala de pH, assim como algumas membranas orgânicas específicas resistentes a elevado pH, tem sido proposto para a reciclagem de soluções ácidas e de soda cáustica empregadas na indústria de laticínios em sistemas CIP (DAUFIN et al., 1998).

A MF pode ser uma técnica interessante para descontaminar a salmoura em substituição à pasteurização e tratamento de Kieselguhr atualmente utilizados, nos quais a inativação de microrganismos contaminantes altera o equilíbrio de proteínas e minerais da salmoura e, portanto, modifica as transferências dos sais minerais de Ca e Na entre a salmoura e o queijo (PEDERSEN, 1992).

3 - CONCLUSÕES

As tecnologias de membrana já proporcionaram grandes avanços na qualidade dos produtos lácteos existentes e no desenvolvimento de novos produtos, além de propiciarem processos mais eficientes e, consequentemente, maior lucratividade para a indústria (ROSENBERG, 1995). Atualmente, a indústria de laticínios mundial possui ferramentas poderosas e flexíveis para melhoria da segurança de todos os produtos lácteos, evitando tratamentos térmicos cumulativos e intensos, prejudiciais às propriedades biológicas intrínsecas dos componentes do leite.

As diferentes tecnologias de membrana (MF, UF, NF e OR) eventualmente combinadas com outros métodos de separação como a cromatografia, trazem novas perspectivas para o fracionamento de numerosos componentes do leite, especialmente proteínas. Através de estudos colaborativos com nutricionistas e equipes de pesquisa médica, cientistas de laticínios têm agora a possibilidade de determinar os impactos nutricionais e eventualmente fisiológicos de componentes bioativos purificados do leite em seres humanos.

Finalmente, com base no exposto, observa-se a necessidade do trabalho conjunto entre indústrias laticinistas e cientistas de laticínios para expandir as capacidades dos processos de membrana, com o objetivo de melhorar a qualidade do leite e criar novos derivados, de forma a atender às necessidades constantes de novidade dos consumidores de lácteos.

4 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BACHER, T., KONIGSFELDT, P. WPI by microfiltration of skim milk. Eur. Dairy Mag. v.5, p.14-16, 2000.

BALDASSO, C. Concentração, Purificação e Fracionamento das Proteínas do Soro Lácteo através da Tecnologia de Separação por Membranas. Dissertação (Mestrado em Engenharia). Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Escola de Engenharia. Porto Alegre, RS. 2008. 163p.

BARRY, J.A. Alcohol production from cheese whey. Dairy Ind. Int. v.47, n.10, p.19-22, 1982.

DAUFIN, G.,GEZAN-GUIZIOU, G., MULLER, A., MERIN, U., JEANTET, R., BRAMAUD, C. Lactosérum in Les séparations par membrane dans les procédés de l’industrie laitière. Ed. Tec. Doc. Paris, p.310-329, 1998.

DAUFIN, G., GEZAN-GUIZIOU, G., DRESCH, M., MANEM, J., CHAUFER, B., MERIN, U. Traitement et recyclage des effluents de l’industrie laitière in Les séparations par membrane dans les procédés de l’industrie laitière. Ed. Tec. Doc. Paris, p.343-371, 1998.

EINO, M.F. Lessons learned in commercialization of microfiltered milk. Bull. Int. Dairy Fed. v.320, p.32-36, 1997.

FAUQUANT, J., MAUBOIS, J.-L., PIERRE, A. Microfiltration du lait sur membrane minérale. Tech. Lait. v.1028, p.21-23, 1988.

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MAUBOIS, J.-L., MOCQUOT, G., VASSAL, L. Procédé de traitement du lait et de sous produits laitiers. French Patent 2 052 121, 1969.

MAUBOIS, J.-L., FAUQUANT, J., FAMELART, M.-H., CAUSSIN, F. Milk microfiltrate, a convenient starting material for fractionation of whey proteins and derivatives. The importance of whey and whey components in food and in nutrition. B. Behr’s Verlag, Hamburg, Germany, In: 3rd International whey conference, Munich, Germany, p. 59-72., 2001.

MEERSHON, M. Nitrate free cheesemaking with Bactocatch. North Eur. Food Dairy J. v.55, p.108-113, 1989.

MISTRY, V.V., MAUBOIS, J.-L. Application of membrane separation technology to cheese production in Cheese: chemistry, physics and microbiology. v.l, Ed: PF Fox, PLH, 2004.

PEDERSEN, P.J. Microfiltration for the reduction of bacteria in milk and brine. IDF special issue, N° 9201. New applications of membrane processes, p.33-50, 1992.
ROSENBERG, M. Current and future applications for membrane processes in the dairy industry.
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SABOYA, L. V., MAUBOIS, J. L. Current developments of microfiltration technology in the dairy industry. Lait. v.80, p.541–553, 2000.

TAMIME, A., ROBINSON, R. Yoghurt: science and technology. Pergamon Press: New York, 1985.

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