Antecedentes Producción Mundial de Leche Según Regiones (Miles de toneladas métricas) Año 2004 Oceanía 25.377 Sudamérica 31.850 Rusia 32.000 México 9.874 Unión Europea 130.825 Otros países 35.780 Asia 59.552 Norte América (Canadá, EEUU) 85.362 Fuente USDA Producción Mundial total: 410.620 miles de ton. métricas
Países 2001 2002 2003 2004 Variación 2004/03 (%) TOTAL MUNDIAL 391.409 402.266 406.378 410.620 1,04 Total países seleccionados 357.474 365.070 369.410 374.840 1,47 Otros países 33.935 37.196 36.968 35.780-3,21 Norte América Canadá 8.106 7.964 7.734 7.885 1,95 México 9.501 9.560 9.784 9.874 0,92 Estados Unidos 74.994 77.140 77.290 77.477 0,24 Sudamérica Argentina 9.500 8.500 7.950 8.750 10,06 Brasil 22.300 22.635 22.860 23.100 1,05 Unión Europea 25 129.392 131.040 131.847 130.825-0,78 Rusia 33.000 33.500 33.000 32.000-3,03 Asia India 36.400 36.200 36.500 37.500 2,74 China 10.255 12.998 17.463 22.052 26,28 Oceanía Australia 10.864 11.608 10.636 10.377-2,44 Nueva Zelanda 13.162 13.925 14.346 15.000 4,56 Fuente: USDA
Paises Exportadores de Suero de Queso en Polvo (ordenado por valor) EXPORTACIONES: Ordenado por valor País Ca ntida d (Mt) Valor (m iles US$) Va lo r unitario (US$) 1 Francia 376458 248869 661 2 Alemania 230697 155019 672 3 EE. UU 197890 149875 757 4 Países Bajos 126693 119819 946 5 Australia 85865 67377 785 6 Irlanda 60285 66164 1098 7 Dinamarca 16801 38423 2287 8 Bélgica 33200 31390 945 9 Finlandia 34353 24533 714
Paises Exportadores de Suero de Queso en Polvo (ordenado por unidad) EXPORTACIONES: Ordenado por unidad País Ca ntida d (Mt) Va lo r (m ile s US$) Va lo r u n it a rio (US$) 1 Dinamarca 16801 38423 2287 2 Nueva Zelanda 1833 3763 2053 3 México 234 388 1658 4 Israel 1666 2058 1235 5 Irlanda 60285 66164 1098 6 India 1265 1364 1078 7 Japón 1210 1298 1073 8 Argentina 8842 9482 1072 9 Países Bajos 126693 119819 946
Paises Importadores de Suero de Queso en Polvo (ordenado por valor) IMPORTACIONES: Ordenado por valor País Ca ntida d (Mt) Valor (m iles US$) Va lo r unitario (US$) 1 Países Bajos 328296 212524 647 2 China 177963 119709 673 3 Francia 52449 63835 1217 4 Japón 42263 52602 1245 5 Bélgica 73814 48026 651 6 México 57514 47351 823 7 Alemania 38531 37524 974 8 Italia 46923 36569 779 9 Filipinas 48123 31976 664
Paises Importadores de Suero de Queso en Polvo (ordenado por unidad) IMPORTACIONES: Ordenado por unidad País Ca ntida d (Mt) Va lo r (m ile s US$) Va lo r unitario (US$) 1 Australia 978 2378 2431 2 EE. UU. 7017 12303 1753 3 Argentina 481 754 1568 4 Suiza 2771 4038 1457 5 Turquía 186 263 1414 6 Finlandia 1562 2189 1401 7 Sudáfrica 6627 9214 1390 8 Luxemburgo 1063 1446 1360 9 Suecia 5624 7379 1312
Producción n Mundial de sueros y evolución Exportaciones de EE.UU de Suero Seco, Suero Modificado y Proteínas Miles de Ton. 300 250 200 150 100 50 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Suero Seco Suero Mod Prot. Conc. Fuente USDA
Precios por tipo de productos según n región n EE.UU. Precio Promedio mensual por región de Suero, Lactosa y Proteína Concentrada (U$S/KG) Suero/Lactosa Proteína concentrada
Noticias 1.4.1 Olimpíadas Beijing 2008: Se prevén acciones de marketing orientas a enfatizar el rol funcional del suero, generando oportunidades en los segmentos de alimentos energéticos y de recuperación para deportistas. 1.4.2 - En China, el Yogurt y las Leches Acidificadas experimentaron en 2004 un crecimiento de venta del 38%. 1.4.3 En México analistas prevén un crecimiento del segmento de bebidas light del 15% actual al 40% en menos de 5 años. 1.4.4 La japonesa Yakult Honsha expandida a 25 países, recientemente se lanzó al mercado Indio junto a la multinacional Danone. Día a día 25 millones de personas beben Yakult pues entienden que mejora la salud intestinal. 1.4.5 Empresas como Nestlé, Yakult o Danone respondiendo a la demanda nutricional de los consumidores buscan productos finales e ingredientes con algo más, y están encontrando al suero como una alternativa de valor. Estas son todas buenas noticias para la producción de Suero
Por que el suero? Propiedades Funcionales Sabor, solubilidad y viscosidad, retención n de agua, formación n de gel, poder emulsionante, poder espumante, formación n de fibra. Bajo costo Hoy en día d a es vertido como desecho Alto valor biológico de sus proteínas Con mejor valor de referencia sobre proteínas del huevo, carne y soja, dado la presencia de A.A.E.
Ejemplos de aplicación de Suero y sus derivados Derivados del Suero Suero Suero Concentrado Proteína de suero Concentrada Lactosa Suero Liquido Natural Dulce Desmineralizado Desproteinizado Deslactosado Desmineralizado Deslactosado Desmineralizado Y deslactosado Cruda Refinada Alimentación Animal Consumo Humano Comida para bebés Comida dietética Salchichas Sopas Panificados Salsas Suero Expandido/ Quesos Queso Natural Procesado Bebidas Confitería Productos Farmacéuticos Leudantes Productos Industriales Cortesía Tetra Pak
Principales proteínas del suero Proteinas % en peso Peso molecular g/l Ph isoelectrico B. Lactoglobulina 55-65 18.400 3.3 5.35-5.49 a-lactoalbumina 15-25 14.200 1.2 4.2-4.5 Albumina serica 5-6 66.300 0.3 5.1 inmunoglobulinas 10-15 80-900.000 0.5 5.5-5.8 Peptona-proteasa 10-20 4000-80.000 0.2 5.1-6.0 Fuente: Informe FAO/OMS
% de aminoácidos contenidos en algunas proteínas Aminoacidos Prot.Suero Caseina Prot.Soja Leche humana Prot. Referencia Req.grms Diario Lisina 11.3 8.3 6.2 5.4 4.2 0.8 Metionina 2.4 2.8 1.3 1.3 4.2 0.5 Cisteina 2.8 0.4 1.3 1.8 1.1 Treonina 8.4 4.8 3.9 3.6 2.8 Leucina 11.8 9.7 7.8 7.5 4.8 1.1 Isoleucina 7.6 5.5 4.5 4.1 4.2 0.7 Fenilalanina 3.6 5.3 4.9 2.7 5.6 1.1 Triptofano 2.4 1.6 1.3-1.4 0.25 Valina 7.2 6.7 4.8 4.7 4.2 0.8 Fuente: Informe FAO/OMS
Valor nutricional de diferentes proteinas Valor Nutricional Proteína de suero Caseína Proteínas de leche Proteínas del huevo Prot. Carne bovina Prot. De Soja Proteínas del Trigo PER 3.2-3.5 2.5 3.1 3.9 2.9 1.9 0.8 NPU 95 75 86 93 76 70 61 Fuente: Informe FAO Un hombre que pesa 70 Kg., para cubrir la demanda diaria necesita 23 grs. de caseína, 17 grs. proteína de huevo, 14 grs. de proteínas de suero * Contiene la mayoría de los componentes de la leche con mínimo nivel de grasa * Interesante niveles de lactosa, vitamina, sales y ácidos orgánicos * Además de sus proteínas ya mencionadas, se destacan las proteínas como la Lactoferrina, ( ayuda al transporte de hierro en sangre), inmunoglobulinas, portan anticuerpos, lactoninas, lactoperoxidasa.
Contaminación Ambiental 1 lt de suero tiene una demanda de 40 grms de DBO 10 grms la proteina. 30 grms la lactosa. Mercados Cada vez más aumenta la demanda de productos saludables y sobre todo de baja grasa. Clientes cada vez más aprenden a Alimentarse. Cada vez más los fabricante de alimentos solicitan más información para aprender a utilizar el suero en sus formulaciones, se necesita mucha asistencia técnica, educación. Tenemos una larga historia de restricciones por normativas, también las organizaciones de los gobiernos deben capacitarse para dar la bienvenida a los sueros de quesos.-
Potencial y Futuro de Productos del suero Razones que indican el potencial -Solicitud en alza de investigación. -Aumento del conocimiento sobre la importancia del suero en la alimentación y en la salud, a costo amigable. -Cada vez más los fabricantes están aprendiendo en la aplicación del suero a procesos y los efectos nutricionales de los mismos.
Crecimiento sustentable de la demanda Entre el 98 y el 04 la demanda internacional creció un 64%. -WPC: 19 mil tn a 36 mil tn -WPI: 352 tn a 8374 tn -Lactosa 76 mil tn a 156 mil tn Totales 100 mil tn a > 160 mil tn USDEC (United States Dairy Export Council) informa haber efectuado 15 seminarios en el 2004 sobre la importancia de productos de suero y genero pedidos de los distribuidores del orden de las 500 tn (sueros dulces y WPC, WPI. La UE informa que vendió a China en el 2004, 54.000 tn, de productos del suero y 20.000 tn de formulas infantiles.
5 razones para usar Suero según Expertos Reemplaza huevo en tortas y productos Panificados. Mantiene suave textura en panificados. Calidad en tortas de bajas calorías Realza el browning-reacción de Maylard Mejora el contenido nutricional
Alternativas de Utilización de los sueros y derivados Utilización en panificados Cáscara de pan más quebradiza, mejora el tostado, miga más suave. Confitería: uso mejora sabor, cuerpo y textura. Galletas: mejora el quiebre y retención de humedad Utilización en caramelos, chocolates, snack, turrones (barritas). Mejora sabor sobre leche fluida o proteínas de soja, gustan más en caramelos, provee mejor estabilidad y vida útil. WPC controla actividad de agua, mejora emulsión y palatabilidad. En chocolatería la lactosa sustituye azúcar, realza sabor lácteo. Cada vez más utilizado para coberturas de chocolate, fondant, mejora sabor y color. En general el WPC y WPI en esta industria, sustituye estabilizante a menor costos y emulsionantes. Cárnicos, embutidos, hamburguesas y productos de pescado Extensor carnico a bajo costo Mejora sabor y palatabilidad Costos Capacidad de retención de agua y corte al feteado.
Industria Láctea Yogures: atender a disposiciones legales - Sustituye sólidos no grasos, leche descremada - Mejora viscosidad y desarrollo de acidez - Sin cambios en textura y sabor, según su forma de uso. Helados: - Mejora textura y cuerpo - Mejora valor nutritivo - Reemplaza huevos y baja costos - Aumenta la resistencia a la fusión - Evita cristales grandes de hielo - Efectos emulsionantes Dulce de Leche - Dulce de leche repostero - Dulce de leche heladero - Dulce de leche familiar o para siembra
Quesos - Quesos Blandos no madurados - Quesos blancos en potes - Quesos fundidos o procesados Utilización en bebidas - Bebidas fermentadas - Bebidas con alcohol - Bebidas sin alcohol - Bebidas acidas carbonatadas - Bebidas fortificadas con o sin proteínas - Con lactosa hidrolizada en distintas dosis. Las proteínas del suero son las únicas que se adaptan a un amplio margen de ph, manteniéndose solubles en ph ácidos, muy utilizados por esto en bebidas acidas con o sin frutas. Alimentos fortificados, infantiles e industria farmacéutica. - Lactosa grado farmacopea - B lactoglubulina } - Leches humanizadas - Leches enriquecidas
Que es el suero? Definición: - Fluido obtenido al separar el coagulo de la leche. - FIL: No distingue en su definición la naturaleza de la coagulación dando lugar a su origen por coagulación o precipitación acida de la caseína. - FDA: lo define como sustancia liquida obtenida al separar el coagulo de la leche, crema o leche descremada en la fabricación del queso. - Un autor americano lo define como el hermano pobre del queso. COMPOSICIONES TIPICAS DE SUEROS TIPOS SUERO DULCE SUERO ACIDO Composicion Cheddar Gouda Lactico Clorhidrico Sulfurico Proteina 0.60 0.51 0.60 0.60 Nitrogeno NP 0.20 0.17 0.20 0.20 Proteina Total 0.80 0.60 0.80 0.80 Lactosa 4.49 4.18 3.63 4.5 Acido lactico 0.15 0.14 0.85 0.15 Minerales 0.50 0.45 0.67 0.80 Grasa 0.6 0.5 0.05 0.05 Sol.Totales 6 5.5 6 6.3 ph 6-6.3 6-6.3 4.5 4.5
Composición aproximada del Suero, % Componente Suero de Queso % Suero de Caseína % Total de sólidos Agua Gorduras Proteínas reales Nitrógeno no proteínico Lactosa Minerales Calcio Fósforo Sodio Potasio Cloro Acido Lácteo 6,4 93,6 0,05 0,55 0,18 4,8 0,5 0,043 0,04 0,05 0,16 0,11 0,05 6,5 93,5 0,04 0,55 0,18 4,9 0,8 0,12 0,065 0,05 0,16 0,11 0,4 Cortesía Tetra Pak
Subproductos del Suero de Leche Suero Separación Conc. Total de sólidos Separación de sólidos totales Conversión de Lactosa Reacción Química Ósmosis Inversa Obtención de Proteína Obtención de Lactosa Desmineralización Fermentación Hidrol. De Lactosa Evaporación UF Cent. Suero Cromatografía Nano Filtrado Interc. Iónico Electrodiálisis Biomasa Metabolismo Enzimá tico Ácido Urea Amoníaco Secado Permeado Crema de Suero en polvo Suero Suero Condensado Condensado de Suero dulce Proteína de Suero Conc. Lactoperoxidasa alfa- laptoalbúmina beta- lactoglobulina Suero polvo parcialmente desmineralizado Lactosa Suero en polvo Desalinisado Proteína Alcohol Ácido láctico Vitamina E Penicilina Glucosa/ Galactosa Jarabe urea Lactato amónico
USO DEL SUERO y TECNICAS DISPONIBLES Suero - Desmigado-Centri-Whey - Elab. De Ricota -Descremado - Pasteurizado - Concentración por evaporación. - Concentración de sólidos desmineralizados- Nanofiltrado, evaporación sueros dulces concentrados, deslactosado, Sueros en polvo. - Fraccionado de los sólidos del suero. Concentración de proteínas Aislado.Ultra Filtrado, Recuperación de Lactosa del permeado, hidrólisis, WPC, WPI, Lactosa. - Conversión de Lactosa - Permeados- Fermentación, Hidrólisis enzimática
Elaboración de Ricota Elaboración discontinua.- Sistema de Conos -Desmigar -Agregados - Neutralizar, corregir ph - Calentar a 92ºC con intercambiadores, previo conos - Cortar con cloruro de calcio o acido ( láctico, acético).- - Estacionar, prensar -Enfriar - Envasar y colocar en cámara a menos 5ºC. Elaboración continua. -Desmigar -Agregados - Tanques de espera - Calentar en placas - Bombear a bandas de precipitado -Inyector de vapor -Inyector de acido - Colectar en texturizador -Moldear, Enfriar - Envasar
Filtración por Membranas La Tecnología de filtración por membrana es un método de probada eficacia en la separación de componentes a nivel molecular e iónico. La misma se aplica en la industria láctea desde los años 70. Suero en polvo Microfotografía (x100)
Tipos de Filtración Ósmosis inversa (OI) Concentración de soluciones mediante la separación del agua. Nanofiltración (NF) Concentración de componentes orgánicos mediante la separación de iones monovalentes como el sodio y el cloro (desmineralización parcial). Ultrafiltración (UF) Concentración de moléculas de mayor tamaño. Microfiltración (MF) Separación de bacteria, y de moléculas de mayor tamaño.
Aplicaciones en tratamiento de sueros Concentraciones promedio de los componentes del suero y de los distintos retenidos en función de las membranas utilizadas
Espectro de aplicación del proceso de separación por membrana en la industria láctea Tamaño molecular ( x1 0 m ) -6 Peso molecular, D Característica de la partícula 0.0001 0.001 0.01 0.1 100 1 000 10 000 1000 000 500 000 Iones Proteínas de Suero Grasa 1.0 10 Iónico Molecular Macromolecular Células + Micropartículas Leudantes Componentes Sales Micelas de Caseína Bacterias Lactosa / Derivados Vitaminas Proteínas de Suero agregadas/gránulos de Queso Proceso de Separación RO NF UF MF Filtrado Tradicional
Teoría a de Filtración n por Membrana Principios Básicos
Filtración n Tradicional VS Filtración Tangencial
Filtración n Perpendicular Alto ensuciamiento Bajos tiempos de trabajo No es posible aplicar CIP Alto costo de consumibles
Filtración n Tangencial Operación continua Ensuciamiento reducido Mayores tiempos de trabajo CIP Alto performance
Microfiltración Aplicación Remoción de bacterias y esporas. Fraccionamiento de proteínas. Sanitización de salmuera. Desgrasado de suero.
Ultrafiltración Aplicación: Estandarización de proteínas de leche. Concentración Proteínas de Suero (WPC). Líneas de elaboración de queso de llenado líquido. Clarificación de jugo.
Nanofiltración Aplicación: Desmineralización de proteínas de suero.
Ósmosis Inversa Aplicación: Reutilización del agua. Concentración de suero o leche como sustituto de evaporación. Recuperación de aguas blancas.
Tipos de Membranas Espirales (orgánicas) Ultrafiltración Nanofiltración Ósmosis Inversa Cerámicas Microfiltración (Ultrafiltración)
Membranas Espiraladas
Conformación de membrana de film delgado compuesto Polyamida Polysulfona Capas de barrera ultradelgada Polysulfona Fibra Reforzada 0.2 x 10 m 40 x 10 m 120 x 10 m
Módulo de montaje de una membrana espiralada
Membranas Cerámicas
Desgrasado Mediante Microfiltración Contenido de Grasa: WPC 80 estándar 5-8% WPI 90 microfiltrada < 0.5 %
Diagrama de flujo
Tratamientos previos Descremado del suero
Planta de WPC (proteína de suero concentrada)
Planta de WPC al 80-85% 85% de proteína (base seca)
Planta de desnaturalización n de proteínas
Planta de cristalización n de lactosa
Análisis Financiero de Inversión - Planta de nanofiltrado 100,000 lts día. - Planta de secado 500,000 lts día.
Inversión Capacidad Valor en USD Tanque de colección suero entero 100000 70000 Tanque de colección suero al 18% 60000 50000 Centri Whey 10000 15000 Pasteurizador 10000 70000 Descremadora 10000 70000 Ósmosis Inversa 10000 40000 Otros 35000 Sub Total 350000 Equipo de secado 1800000 Edificio 1800000 Sub Total 3600000 Totales 3950000
LACTEOS CONSULTORES Análisis Financiero Planta de Nanofiltrado y Secado Volumen Producción diaria Inversión total Contribución diaria Contribución Mensual Período Repago Inversión 100.000 lts/día 5610 KG 3:950.000 USD 1.907 USD 57.000 USD 69 meses (5,75 años)
Muchas Gracias