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Dr. Alan Hugunin1; Dr. John A. Lucey2; Sharon K.
Gerdes3 - 1Pleasanton, California, EE.UU. 2University of Wisconsin-Madison,
EE.UU. 3S.K. Gerdes Consulting, Pennsylvania, EE.UU. 
Para ver primera parte del informe. Click aquí.
La popularidad y el consumo de yogur y
bebidas derivadas continúa creciendo a medida que las personas alrededor
del mundo reconocen los beneficios para la salud y el bienestar asociados
con el consumo de estos alimentos lácteos fermentados. Los ingredientes
del suero aportan múltiples beneficios nutricionales, funcionales y
económicos, que aumentan el valor de todos los tipos de yogur. Estos
ingredientes -totalmente naturales y derivados de la leche- complementan
el sabor, la textura y la composición del yogur.
El uso de ingredientes de la leche en
subproductos lácteos agrada a elaboradores, comercializadores y -sobre
todo- a los consumidores.
La mayor parte de los yogures comerciales se elabora
con leche de vaca. La leche fresca -entera y descremada- es aún el
ingrediente principal. Sin embargo, el agregado de leche en polvo y leche
condensada es cada vez más importante en la formulación de yogures para
obtener la textura, el sabor y las propiedades nutricionales y de salud
deseadas. La variedad de ingredientes lácteos disponibles para producción
de yogur y el conocimiento de los beneficios que ellos pueden aportar
continúa creciendo, junto con la tendencia a incluir ingredientes de
suero. Una variedad de diferentes tipos de ingredientes de suero
-incluyendo SWP, WPC, WPI, suero desproteinizado, desmineralizado e
hidrolizado, puede ser utilizada exitosamente en la elaboración de
productos de yogur.
Suero dulce en polvo (SWP)
El SWP es un ingrediente de interés económico para los
fabricantes de yogur y puede ser utilizado con éxito para reemplazar a la
leche en polvo descremada en niveles del 2,0 al 5,2%. Las regulaciones en
los EE.UU. y en muchos otros países aprueban la adición de SWP para
incrementar el contenido de sólidos no grasos de leche (MSNF) en el yogur.
Sin embargo, las regulaciones pueden incluir una estipulación con respecto
a mantener una relación mínima de proteína a sólidos no grasos totales en
el producto final. Los factores que limitan el nivel de uso de SWP en
yogur incluyen a la posible detección de una nota de sabor a suero, el
potencial de desarrollar un ligero color amarillo debido a reacciones de
tipo Maillard durante el almacenamiento del suero en polvo, y el bajo
contenido proteico junto con concentraciones relativamente altas de
lactosa y sales minerales.
Concentrados de proteínas de suero (WPCs)
Los WPCs se elaboran en un rango de niveles proteicos,
típicamente desde 34 a 89%. El WPC es el ingrediente de suero más
utilizado en yogures, el agregado de 0,7 a 2,0% de WPC 34 (o de 0,5 a 0,8%
de WPC 80) se ha utilizado para la fortificación de yogur batido. Niveles
mucho mayores pueden llevar a algunos atributos negativos.
En la práctica, del 25 al 35% del contenido de MSNF
(derivado de la adición de leche en polvo descremada para fortificar el
contenido de sólidos del yogur) es reemplazado con WPC 34. El reemplazo de
leche en polvo descremada por WPC generalmente resulta en una mayor fuerza
del gel de yogur firme, mayor viscosidad en el yogur batido y menor
sinéresis en ambos tipos.
El agregado de WPC 34 permite al fabricante mantener la
relación de proteína/sólidos no grasos e incrementar la relación de
proteínas de suero/caseína, incrementar el contenido proteico total y
reducir el contenido de carbohidratos (lactosa).
Las mezclas de WPC y caseinato se utilizan
comercialmente en varias partes del mundo, y algunas compañías de
ingredientes comercializan estas mezclas como estabilizantes para yogur.
Cuando se agrega a un nivel de proteína constante, el caseinato de sodio
da mayor viscosidad al yogur que los productos enriquecidos con proteína
de suero.
Aislado proteico de suero (WPI)
El WPI es el ingrediente lácteo con la mayor
concentración de proteínas de suero (no menos del 90%), contiene solamente
pequeñas cantidades de lactosa, minerales y grasa láctea. El WPI es
agregado a yogures para aportar texturas o beneficios nutricionales
especiales.
También se utiliza en algunos de los yogures y
smoothies de nueva generación, bajos en lactosa o reducidos en azúcar.
Numerosos yogures bebibles saborizados con frutas y smoothies que utilizan
WPC 80 y WPI han sido lanzados tanto en EE.UU. como en el mercado
internacional.
Suero hidrolizado y desmineralizado
El contenido mineral del suero influencia la
desnaturalización de las proteínas. Los fosfatos, por ejemplo, contribuyen
al efecto buffer en los productos lácteos. De este modo, una reducción en
los minerales puede ayudar a una acidificación más rápida de mezclas para
yogur y a una reducción en el tiempo de fermentación. El menor contenido
proteico del suero desmineralizado en comparación con la leche en polvo
descremada resulta en geles más débiles cuando se lo utiliza como
sustituto. El agregado de hidrolizados proteicos de leche al yogur aumenta
la tasa de acidificación y reduce el tiempo de fermentación al aportar
factores de crecimiento para el cultivo starter. Los hidrolizados pueden
también estimular el crecimiento de cultivos probióticos.
"Chips" de proteína de suero
Las proteínas de suero pueden ser ahora agregadas al
yogur de una manera nueva. Los chips de proteína son partículas extruidas,
infladas y ligeras, producidas con WPC o WPI y almidón. Están disponibles
en variadas concentraciones de proteína (20 a 80%) y diferentes tamaños,
formas, sabores y colores. Los chips de proteínas de suero ofrecen una
gran oportunidad para dar más nutrición, textura original, e incluso
diversión, a los yogures.
Otros ingredientes lácteos utilizados en yogures
Grasa láctea
La crema fresca y la grasa láctea anhidra son fuentes
comunes de grasa butirosa en yogur, al igual que la leche en polvo entera
(WMP). Los productos de suero pueden ser también una fuente muy económica
de grasa láctea. La grasa láctea de los productos de suero debe ser tomada
en cuenta cuando se considera la cantidad de grasa a alcanzar en los
yogures. Cualquiera sea la fuente, el ingrediente deberá ser mezclado con
los otros ingredientes lácteos y la mezcla total deberá ser homogeneizada
antes de que el producto sea tratado con calor, inoculado y fermentado. La
grasa tiene un
efecto significativo sobre las propiedades finales del yogur. Imparte
sabor, sensación bucal y riqueza al producto.
La grasa también impacta sobre la estructura final y la
estabilidad del yogur. Tanto la viscosidad como la reducción de la
separación del suero están relacionadas directamente al contenido de grasa
del yogur.
La homogeneización de la leche con grasa antes de la
inoculación es crítica para prevenir la formación de una capa de grasa en
el producto final. La homogeneización rompe los glóbulos de grasa y
produce glóbulos más pequeños con una mucha mayor área superficial. Una
membrana rica en caseína y proteínas de suero se forma sobre los nuevos
glóbulos grasos. Las proteínas lácteas sobre la membrana de los nuevos
glóbulos interactúa con las proteínas de la leche en el suero durante la
acidificación, causando que los glóbulos se vuelvan un componente integral
de la estructura del gel.
Leches en polvo
La leche en polvo descremada se utiliza comúnmente para
fortificar el contenido de sólidos no grasos y de proteínas del yogur con
el fin de mejorar la textura y la estabilidad del gel. La leche en polvo
puede también ser recombinada con agua para reemplazar la leche fluida
fresca, tanto descremada como entera. La leche en
polvo descremada obtenida por
calentamiento suave, con un contenido de nitrógeno proteico mayor o igual
a 6 mg/g es preferida a menudo. Esto permite que las proteínas de suero
sean más reactivas durante el tratamiento calórico del yogur antes que se
agregue el cultivo.
La leche en polvo entera procesada por alta temperatura
también es utilizada comúnmente. El tratamiento calórico más enérgico
inactiva la lipasa y reduce la posibilidad de que aparezcan problemas de
sabor asociados con lipólisis, la cual puede desarrollarse durante el
almacenamiento.
Concentrado de proteína láctea
El concentrado de proteína láctea (MPC) puede ser
rehidratado para sustituir a la leche en polvo descremada o puede ser
utilizado para fortificar el contenido proteico de la base del yogur. El
contenido proteico de los polvos de MPC típicamente varía entre 42 y 85%.
El aislado de proteína láctea (MPI) tiene un nivel proteico no menor a
90%. Hay poca diferencia en textura o separación de suero cuando se usa
MPC para reemplazar a la leche en polvo descremada en yogures elaborados a
un nivel de proteína constante. El interés en concentrados proteicos se ha
incrementado en respuesta al interés de los consumidores por yogures con
menos carbohidratos y reducidos en calorías. Sin embargo, los yogures con
contenidoproteico mayor a 5,6% fueron considerados demasiado firmes y
pueden aparecer con una textura granulosa.
Por otro lado, los yogures con concentraciones bajas de
lactosa pueden ser insípidos debido a la reducción en el contenido de
ácido y de otros componentes de sabor.
Propiedades funcionales de las proteínas de suero
Las propiedades funcionales de los ingredientes de
suero dependen primariamente de las proteínas, sin embargo, otros
componentes también tienen que ser considerados en la formulación de
productos. Éstos incluyen lactosa, grasa, humedad y ceniza, la cual
engloba vitaminas y minerales. Lo que hace a los ingredientes de suero tan
atrayentes para los fabricantes de yogur es la compatibilidad entre
ingrediente y producto: ambos provienen de la leche de vaca y se
complementan uno con otro en color, sabor y perfil nutricional. Los
ingredientes de suero aumentan las bondades nutricionales de la leche que
está siendo fermentada en el yogur.
Las propiedades funcionales de los ingredientes del
suero impactan positivamente en las formulaciones de yogur al ayudar en la
mejora tanto de la textura como del sabor. Se ha demostrado que el
agregado de proteínas de suero también mejora la capacidad de fijación de
agua del yogur. La efectividad del agregado de proteína de suero para
mejorar la textura y reducir la sinéresis depende de las condiciones de
procesamiento, incluyendo las condiciones del tratamiento calórico de la
leche (tiempo, temperatura y pH), contenido proteico y mineral del
producto de suero, y condiciones de fermentación utilizadas en la
elaboración del yogur.
Productos especiales, tales como yogures aireados,
bebidas con yogur tipo smoothie y yogur en tubos también pueden
beneficiarse de las propiedades funcionales de las proteínas de suero,
incluyendo emulsificación, gelación, atracción visual y capacidad para
batido y espumado. Asimismo, las proteínas de suero son altamente solubles
y ayudan a la dispersión de otros ingredientes en las formulaciones de
yogur, tales como saborizantes, edulcorantes, vitaminas y minerales. Para
obtener los mejores resultados es crucial dar el tiempo suficiente a los
ingredientes para que se rehidraten antes del procesamiento.
Textura
Las proteínas de suero ligan agua por medios físicos y
químicos. Esto mejora la textura de los yogures al incrementar la
viscosidad o mejorar la firmeza, así como disminuir cualquier sinéresis o
separación de suero. El uso de proteínas de suero previamente
desnaturalizadas como ingrediente en yogur puede mejorar aún más la
firmeza y viscosidad, presumiblemente estos complejos pueden ligarse con
las proteínas desnaturalizadas del suero ya presentes sobre la superficie
de las micelas. En algunas fo rmulaciones,
los ingredientes de suero pueden ser utilizados como sólidos de bajo
costo, agentes de volumen y reemplazantes de grasa. Las proteínas de suero
contribuyen a la suavidad y a la sensación cremosa en el producto
terminado.
Flavor
A diferencia de los ingredientes no lácteos, los
ingredientes de suero tienen un perfil de flavor suave, dulce y lácteo,
que se complementa con el yogur.
Gelación
Las proteínas de suero forman geles termoirreversibles.
Las características del gel dependen de la concentración de proteína, del
pH de la solución, y de la concentración de iones calcio y sodio. Calentar
las proteínas de suero hasta más de 70ºC puede causar desnaturalización y
polimerización, lo que resulta en formación de gel. Las proteínas de suero
forman geles irreversibles al estructurarse en redes
tridimensionales extendidas que tienen la capacidad de entrampar grasa y
agua. Una red de gel fuerte ayuda a retener el agua y previene pérdidas de
humedad, lo cual colabora en controlar la sinéresis.
Atracción visual
Dependiendo del yogur, los ingredientes de suero pueden
aportar opacidad y blancura al producto final.
Emulsificación
Las proteínas de suero son ampliamente utilizadas en la
industria de alimentos para estabilizar emulsiones aceite en agua. Las
proteínas de suero tienen tanto grupos hidrofílicos como hidrofóbicos, lo
cual permite que se adsorban y desplieguen rápidamente en la interfase
aceite-agua y formen una capa que estabiliza las gotas de grasa y previene
la floculación y la coalescencia. Los sitios hidrofílicos de la molécula
de las proteínas de suero ligan agua al tiempo que los sitios hidrofóbicos
encapsulan la grasa, resultando en estabilización del sistema. Estas
proteínas pueden ser utilizadas para reemplazar total o parcialmente
emulsificantes químicos en yogures especiales.
Asimismo, la grasa ligada en los ingredientes de suero
es relativamente alta en fosfolípidos (por ej. lecitina), lo cual ayuda a
su capacidad de emulsificación.
Batido y formación de espuma
La capacidad de batido y de formación de espuma ayudan
en la formulación de yogures especiales, tales como los que se asemejan a
una mousse, o a yogures bebibles más espesos tipo "shake". Las proteínas
de suero ayudan a estabilizar y hacer más fuertes las celdas de aire.
Solubilidad
Las proteínas de suero desnaturalizadas son altamente
solubles y muestran excelente estabilidad a lo largo de todo el rango de
pH (de pH 2 a 10). Sin embargo, el calor puede reducir la solubilidad y
volverlas sensibles a la precipitación, especialmente entre los pH 3,5 a
6.
Dispersabilidad
Los ingredientes de suero tienen buena dispersabilidad.
Formas "instantáneas" de WPC y WPI están disponibles para aplicaciones que
requieren ingredientes de suero que se disuelvan rápidamente y sin una
excesiva agitación. El proceso para volverlas instantáneas incluye el uso
de un original método de secado spray, el cual produce aglomerados con
mejor humectabilidad, capacidad de hundimiento y dispersabilidad.
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Factores a considerar en formulaciones de yogur.
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Flavor.
El efecto de reemplazar la leche en polvo
descremada por SWP o WPC sobre el sabor del yogur varía según el tipo
de producto. Mientras que algunos estudios muestran que la caseína
exhibe buenas propiedades enmascarantes del sabor, frecuentemente los
sabores a frutas y otros sabores agregados deben ser reforzados cuando
las proteínas de suero se utilizan para reemplazar parcialmente a la
caseína. Los ingredientes lácteos utilizados para la fortificación de
yogur deben ser insípidos y no contener off flavors que puedan ser
aportados al yogur. En yogures intensamente saborizados y endulzados
tales off flavors son de menor preocupación que en yogures naturales.
Concentración de lactosa.
Altos niveles de
lactosa pueden incrementar el riesgo de post-acidificación. Polvos
ricos en proteína, tales como WPI, WPC 80, MPC 80 y MPI pueden reducir
el riesgo de este defecto. La reducción de lactosa puede también
disminuir el contenido de azúcar del yogur, lo cual es atractivo para
algunos consumidores. Polvos bajos en lactosa y altos en proteína,
como el WPC 80 o el WPI, reducen la cantidad necesaria, ya que se
trata de fuentes concentradas de proteína de suero. También reducen el
contenido de cenizas/minerales, lo cual podría acortar el tiempo de
fermentación total al disminuir la capacidad buffer de la mezcla de
yogur.
Nivel de uso.
En la determinación del
mejor nivel de adición-sustitución es importante considerar:
- Pueden aparecer defectos texturales no deseados con niveles
excesivamente altos de uso (por ej. grumosidad debida a una alta
sustitución de leche en polvo descremada por WPC).
- La coagulación puede ocurrir durante el procesamiento por calor de
la mezcla de yogur si el contenido de proteína de suero es muy alto.
Dependiendo del tipo de WPC utilizado, el agregadode más de 4% de
proteína de suero a una mezcla de yogur no es recomendable.
- El
WPC elaborado a partir de suero ácido es más sensible a la coagulación
por calor que el WPC obtenido de suero dulce, debido al mayor
contenido mineral en el suero ácido. La fortificación mineral de la
mezcla de yogur también impactará la sensibilidad al calor de las
proteínas.
- La capacidad de crear textura por gramo de
proteína difiere dependiendo del tipo de proteína de leche y de su
estado de agregación.
Variabilidad.
Varios tipos de WPC están
disponibles,difiriendo
en el nivel proteico y performance funcional. Productos
específicamente modificados (por ejemplo con mejores características
de gelación) están ahora en el mercado. |
Fuente: U.S. whey ingredients in yogurt and yogurt
beverages. U.S. Dairy Export Council® (USDEC) - 2009.
Revista Tecnología Láctea
57 - Editorial Publitec. |
