Fórmula artesanal a base de lactosuero: complemento alimenticio para niños preescolares / Artisanal whey-based formula: food supplement for preschool children

Resumen Se pretendió desarrollar una fórmula artesanal, a base de lactosuero, como complemento alimenticio para niños preescolares. Se realizó una investigación descriptiva ejecutada en tres fases: 1. Ensayos preliminares para la determinación del esquema tecnológico; 2. Evaluación fisicoquímica para la caracterización del producto y determinación de macronutrientes y 3. Evaluación sensorial donde se midió el nivel de agrado del producto final. Los datos obtenidos de los análisis se tabularon en cuatro repeticiones y se analizaron a través de estadísticas descriptivas de tendencia central y en frecuencias expresadas en tablas y gráficos mediante el programa estadístico SPSS versión 20.0. Se obtuvo que en el análisis proximal del requesón deshidratado, éste aportó por cada 100 gramos de producto: 480,28 kcal, 46,5% de proteínas, 22,36% de grasas y 23,26% de hidratos de carbono. La formulación final de la bebida constó de 2,9 g de requesón deshidratado, 3,6 g de arroz previamente cocido y 1,8 g de azúcar diluidos por cada onza preparada. Se determinó que es una fórmula hipocalórica-hiperproteica e isoosmolar, con una viscosidad de 275cP, un pH de 5,1 y con 0,291% de ácido láctico. La fórmula artesanal a base de lactosuero fue de agrado para 41 niños que participaron en el análisis sensorial. Se recomienda su uso en niños que se encuentren en condición de vulnerabilidad nutricional.

Abstract The main objective of this research was to develop an artisan formula based on whey as food supplement directed to preschool children. It was a descriptive study carried out in three phases: 1. Preliminary tests, for the determination of the technological scheme; 2. Physical-chemical evaluation, for the characterisation of the product and determination of nutrients and, 3. Sensory evaluation: the level of satisfaction of the final product measured. The data obtained from the analysis were tabulated in four repetitions and analysed through descriptive statistics of central tendency and in frequencies expressed in tables and graphs using the statistical program SPSS version 20.0. As a result, for each 100 grams of dehydrated cottage cheese this malnuprovides: 480.28 kcal, 46.5% protein; 22.36% fat and 23.26% carbohydrates. The final formulation of the drink consisted of 2.9 g of dehydrated cottage cheese, 3.6 g of previously cooked rice and 1.8 g of diluted sugar for each prepared ounce. It was determined as a hypocaloric-hyperproteic and isomolar formula, with a viscosity of 275cP, a pH of 5.1 and with 0.291% lactic acid. The artisan formula based on whey was liked by 41 children who participated in the sensory analysis. As a conclusion, it can be recommended as food supplement in children with nutritional vulnerability conditions.

Resumo O objetivo principal desta pesquisa foi desenvolver uma fórmula artesanal à base de soro de leite como suplemento alimentar direcionado a crianças pré-escolares. Foi realizado um estudo descritivo em três fases: 1. Ensaios preliminares, para determinação do esquema tecnológico; 2. Avaliação físico-química, para caracterização do produto e determinação de macronutrientes e 3. Avaliação sensorial: mediu-se o grau de satisfação do produto final. Os dados obtidos das análises foram tabulados em quatro repetições e analisados por meio de estatísticas descritivas de tendência central e em frequências expressas em tabelas e gráficos utilizando o programa estatístico SPSS versão 20.0. Como resultado da análise proximal, para cada 100 gramas de requeijão desidratado fornece: 480,28 kcal, 46,5% de proteína; 22,36% de gordura e 23,26% de carboidratos. A formulação final da bebida consistiu em 2,9 g de requeijão desidratado, 3,6 g de arroz previamente cozido e 1,8 g de açúcar diluído para cada onça preparada. O resultado concluiu que é uma fórmula hipocalórica-hiperproteica e isoosmolar, com viscosidade de 275cP, pH de 5,1 e com 0,291% de ácido lático. A fórmula artesanal à base de soro de leite foi apreciada por 41 crianças que participaram da análise sensorial. É recomendado seu uso em crianças que se encontrem em condições de vulnerabilidade nutricional.

Validation of a method employing liquid chromatography to identify and quantify glycomacropeptide of casein in raw milk / Validación de un método mediante cromatografía líquida para identificar y cuantificar glicomacropéptido de caseína en la leche cruda

Background: The information on official testing methods, or regulatory methods in Colombia to test whey in milk is limited; this restriction of information goes against the possibility of mitigating the risk of food fraud. Objectives: The validation of an HPLC method to determine casein glycomacropeptide (c-GMP), a protein that countries such as Brazil, Spain, and Ecuador have used as an indicator of raw milk adulteration with whey, was carried out. Methods: A 10mL sample of raw milk is precipitated with 24% TCA using ultrasound, a process followed by filtration. The collected fraction ensured the separation of c-GMP and then injected into the liquid chromatography. Results: A 30 minutes analysis allowed the determination of c-GMP with a retention time of 12.9 ± 0.5 minutes. The performance characteristics method in the validation exercise were: recovery percentage 99.97%, linearity R2> 0.95; % RSD accuracy <5.3%. Conclusion, the method exhibits desirable attributes for the intended purpose

Antecedentes: En Colombia la información de dominio público en metodologías de análisis de lactosuero en leche es limitada, restringiendo la posibilidad de acceder a ellas para mitigar el riesgo de fraude alimentario. Objetivos: Se realizó validación de un método por HPLC para determinar en leche cruda c-GMP, proteína usada como indicador de adulteración en países como Brasil y Ecuador. Metodos: Una muestra de 10mL de leche cruda es precipitada con TCA al 24% empleando ultrasonido, proceso seguido por filtración. La fracción recolectada aseguró la separación del c-GMP para luego inyectar al cromatógrafo líquido. Resultados: La determinación de c-GMP permitió el análisis en 30 minutos con tiempo de retención de 12,9 ± 0,5 minutos. Las características de desempeño del método en el ejercicio de validación fueron: porcentaje de recuperación 99,97%, linealidad R2>0,95; precisión %RSD< 5,3%. Conclusión: el método al final del ejercicio exhibe atributos para el fin previsto

Bromatological characterization of a fermented yoghurt-type milk drink from whey with aloe vera crystals (Aloe barbadensis Miller) and granadilla (Passiflora ligularis Juss) / Caracterización bromatológica de una bebida láctea fermentada tipo yogur a partir de lactosuero con cristales de aloe vera (Aloe barbadensis Miller) y granadilla (Passiflora ligularis Juss)

The aim of this research was to characterize a fermented yogurt-type milk drink that was elaborated from whey with the addition of aloe vera crystals and granadilla (Passiflora ligularis Juss). Four formulations for characterization were obtained: F1 (control), F2 (5% aloe vera and 15% granadilla), F3 (10% aloe vera and 10% granadilla) and F4 (15% aloe vera and 5% granadilla). Next, a sensory evaluation through a hedonic test was conducted to choose the formulation with the highest acceptance. After the best formulation was chosen, a bromatological and syneresis characterization was performed. The F4 sample had the best results in the sensory evaluation. Compared to the F1 sample, statistically significant differences (p<0.05) in all parameters except in total carbohydrates was observed for the bromatological analysis. In the percentage of syneresis, at the end of the 15 days, F4 presented a lower value in this parameter with respect to the control sample. It could be determined that the higher percentage of aloe vera and the lower percentage of granadilla had a big influence on the parameters evaluated, where it presented the best results compared to the other samples evaluated.

El objetivo de esta investigación fue caracterizar una bebida láctea fermentada tipo yogur que se elaboró a partir de lactosuero con la adición de cristales de aloe vera y granadilla (Passiflora ligularis Juss). Se obtuvieron cuatro formulaciones para la caracterización: F1 (control), F2 (5% de aloe vera y 15% de granadilla), F3 (10% de aloe vera y 10% de granadilla) y F4 (15% de aloe vera y 5% de granadilla). A continuación, se realizó una evaluación sensorial mediante una prueba hedónica para elegir la formulación de mayor aceptación. Una vez elegida la mejor formulación, se realizó una caracterización bromatológica y de sinéresis. La muestra F4 obtuvo los mejores resultados en la evaluación sensorial. En comparación con la muestra F1, se observaron diferencias estadísticamente significativas (p<0,05) en todos los parámetros, excepto en los carbohidratos totales. En el porcentaje de sinéresis, al final de los 15 días, F4 presentó un valor inferior en este parámetro con respecto a la muestra de control. Se pudo determinar que el mayor porcentaje de aloe vera y el menor porcentaje de granadilla influyeron mucho en los parámetros evaluados, en los que presentó los mejores resultados en comparación con las otras muestras evaluadas.

Propiedades y opciones para valorizar el lactosuero de la quesería artesanal / Properties and options for the valorization of whey from the artisanal cheese industry

Resumen El lactosuero posee una gran cantidad de los componentes de la leche, sin embargo, una alta proporción del volumen generado se sigue tirando, provocando pérdida de nutrientes y problemas de contaminación. El objetivo del presente trabajo fue proveer información sobre las propiedades nutricionales, funcionales y biológicas del lactosuero, generado por la industria quesera artesanal, así como evidencias científicas recientes que sustentan, bajo distintos enfoques tecnológicos, el potencial de aprovechamiento, mediante su transformación o recuperación para adicionarle valor. Las oportunidades en la valorización del lactosuero, a través de la elaboración de diversos productos lácteos, como el requesón (queso de suero), bebidas fermentadas o con frutas, bebidas para deportistas, bebidas alcohólicas, mantequilla de suero, dulces, helados y paletas, reflejan el nicho de oportunidades para hacer la industria quesera artesanal más redituable. El cambio de paradigmas en los productores artesanales, en percibir al lactosuero como una fuente de co-productos para su recuperación, transformación y reincorporación a sus procesos, acorde a las capacidades tecnológicas de dicha industria, y no como un subproducto, reduciría las pérdidas de componentes de alto valor (e.g., proteína, lípidos y azúcares), trayendo consigo efectos benéficos, tanto ambientales como económicos.

Abstract Whey contains a high concentration of milk components. However, a high volume of it continues to be discarded to the environment, leading to a loss in nutrients and pollution problems. The objective of the present review is oriented to provide information on the nutritional, functional and biological properties of the whey generated by the artisanal cheese idustry. Furthermore, scientific evidence supporting the different opportunities for its valorization, revised under different technological approaches is included. The potential of whey valorization, through its recovery or transformation into value-added products, includes its use in a diversity of food products. Whey use includes the production of requesón (whey cheese), fermented beverages, fruit-flavored drinks, sports drinks, alcoholic beverages, whey buttermilk, ice-cream, candies and popsicles. The transformation of whey produced by the artisanal cheese industry, offer a niche of opportunities to make this industry more profitable. The reduction in loss of highly valuable components (e.g., protein, fat and lactose) by using whey, according to their technological capabilities, represents a suitable option to its valorization, by changing the perception of whey as a waste, but as a source of co-products. The recovery, transformation and reincorporation into the processes, would bring beneficial economic effects to artisanal producers and reduce the environmental impact caused by this industry.

Efectos fisiológicos de los péptidos bioactivos derivados de las proteínas del lactosuero en la salud: Una revisión / Physiological health effects of whey protein-derived bioactive peptides: A review

RESUMEN El lactosuero es un subproducto derivado de la elaboración de queso. La calidad de la composición química de las proteínas del lactosuero las convierte en un sustrato ideal para la generación de péptidos con actividad biológica. La presente revisión tiene por objetivo analizar y discutir los efectos fisiológicos de los péptidos bioactivos derivados de las proteínas del lactosuero (PBDL) en la salud. Asimismo, este trabajo muestra detalladamente las estructuras químicas de las secuencias de los PBDL capaces de ejercer efectos favorables in vitro e in vivo e influir positivamente en los sistemas cardiovascular, endócrino e inmunológico. Sin embargo, las metodologías para generar PBDL de manera controlada, la dosificación y las concentraciones óptimas han sido poco exploradas. Por lo que es importante llevar a cabo investigación de frontera que permita avanzar el umbral del conocimiento vislumbrando la posibilidad de utilizar los PBDL como coadyuvantes en la prevención y tratamiento de enfermedades.

ABSTRACT Whey is a by-product of cheese production. The relevant chemical composition of whey proteins makes them an ideal substrate to release peptides with biological activity. The objective of this manuscript was to analyze and discuss the effects of whey-derived proteins bioactive peptides in health. Moreover, this review shows in detail sequences able to benefit human systems. Several in vitro and in vivo studies showed the capacity of these bioactive peptides to positively influence cardiovascular, endocrine and immune systems. However, the methodologies to obtain them in a controlled way, as well as dose and optimum concentrations have been scarcely explored. Therefore, it is necessary to conduct new research to improve knowledge that focuses on the possibility of using whey-derived bioactive peptides in the prevention and treatment of diseases.

Diseño de un medio de cultivo para la producción de biomasa de Microbacterium sp. (BSC3) para la generación de materia orgánica humificada a partir de lignito / Design of culture medium for biomass production of Microbacterium sp. (BSC3) to the humified organic matter generation from lignite

RESUMEN Se diseñó un medio de cultivo para la multiplicación de una cepa bacteriana solubilizadora de carbón (BSC3). Como sustratos se utilizaron tres residuos agroindustriales: melaza de caña, lactosuero y cabecilla de arroz. Mediante diseños de superficie de respuesta Box-Behnken se evaluaron dos rangos de concentraciones para cada sustrato (2-10% y 0-6%). De esta forma se obtuvo la combinación adecuada para la producción de biomasa de BSC3. Se construyeron curvas de crecimiento bacteriano para determinar algunos parámetros cinéticos (velocidad específica de crecimiento [u], tiempo de duplicación [Td] y producción final de biomasa), que fueron comparados con el crecimiento de la cepa en un medio de cultivo control, también se caracterizó elementalmente (CHN) el medio optimizado. Las concentraciones óptimas para la obtención de biomasa de BSC3 fueron: 6% melaza, 2,5% lactosuero más un contenido mínimo de sales, con un pH de 6,5. Los parámetros cinéticos en este medio fueron: biomasa final=3,2 g.L-1, u=0,0206 h-1, Td=33,64 h, y en el medio control: biomasa final=3,4 g.L-1, u=0,0139 h-1, Td=49,85 h, lo cual muestra que el medio permitió un incremento en la velocidad de crecimiento y un menor tiempo de duplicación de BSC3, de esta forma el medio optimizado permitió la multiplicación de BSC3 y le permitió conservar su actividad solubilizadora de carbón.

ABSTRACT A culture medium for the multiplication of a coal solubilizing bacterial strain was designed (BSC3); were used three agroindustrial wastes: cane molasses, whey and crushed rice. Through Box-Behnken surfaces responses designs, two concentration ranks (2-10% y 0-6%) were evaluated, so the adequate combination to BSC3 biomass production was found. Bacterial growth curves were constructed to determine some kinetics parameters (growth specific rate [u], duplication time [Dt] and biomass final production), that were compared with the strain growth in a control culture medium; the optimized culture medium was also elementally caracterizated. The optimal concentrations to BSC3 biomass obtaining were: 6% molasses cane, 2,5% whey plus a salts minimum medium, with pH of 6,5. The kinetics parameters in this medium were: final biomass = 3,2 g.L-1, u=0,0206 h-1, Dt=33,64 h, and in the control medium: final biomass = 3,4 g.L-1, u=0,0139 h-1, Dt=49,85 h, this shows that the optimized medium allows the increase of the specific growth rate and a less duplication time of BSC3, so the optimized medium allowed to conserve its coal solubilizing activity.

Procedimiento para la producción de una bebida láctea fermentada utilizando lactosuero / Production procedure of a fermented milky drink using lactosuero

The present work was carried out with the objective of designing a fermented dairy beverage using whey as a partial substitute of milk and different commercial stabilizers. An experimental design with three replicates was used for each treatment, where two study factors were manipulated: A. Percentage of serum lactum (10, 20 and 30%) in combination with whole milk and B. Stabilizers types, Obsigel 8AGT, Obsigel 955B and CC-729, all at 0.1% dosing). Their properties were compared with a naturally sweetened yogurt using a 500 mL experimental unit. The treatments were physic-chemical analyzed: syneresis, pH, acidity, °brix and consistency after product packaging. The products also underwent an organoleptic evaluation with 30 untrained judges where the following attributes were rated: texture, aroma, taste, and general quality. The results showed that the best treatment was a3b3 (30% whey + 0.1% CC-729), 4.17pH, 0.67% acidity, 3.13 cm3 consistency and 15.23 ° Brix. Sensorial all treatments were statistically the same with very good acceptance. Due to its greater relevance in physicochemical tests, the stabilizer CC-729 Descalzi (0.1%) showed that it maintains the characteristics of the fermented milk beverage.

El presente trabajo se realizó con el objetivo de diseñar una bebida láctea fermentada utilizando lactosuero como sustituto parcial de leche y diferentes estabilizantes comerciales. Se empleó un diseño experimental con arreglo bifactorial AxB con tres réplicas por cada tratamiento, donde se manipularon dos factores de estudio: A. Porcentajes de lacto suero (10, 20 y 30%) en combinación con leche entera y B. Tipos de estabilizantes (Obsigel 8AGT, Obsigel 955B y CC-729, todos al 0,1% de dosificación). Se compararon sus propiedades con un yogur natural azucarado usando una unidad experimental de 500 mL. A los tratamientos se efectuaron análisis físico-químicos: Sinéresis, pH, acidez, °brix y consistencia después del envasado el producto, además de una evaluación organoléptica con 30 jueces no entrenados donde se calificaron los siguientes atributos: textura, aroma, sabor, calidad general. Los resultados encontrados demostraron que el mejor tratamiento, fue a3b3 (30% de lactosuero + 0,1% CC-729), el cual presentó un pH de 4,17, mientras que la acidez fue un 0,67%, consistencia de 3,13 cm³ y °Brix de 15,23 y sensorialmente todos los tratamientos estadísticamente fueron iguales con muy buena aceptación. El estabilizante CC-729 Descalzi (0,1%) al presentar mayor relevancia en las pruebas físico-químicas mostró que mantiene las características de la bebida láctea fermentada.

Producción de ácido láctico a partir del lactosuero utilizando Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus / Production of lactic acid from whey using Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus / Produção de ácido láctico de soro de leite coalhado usando Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus

El objetivo principal de esta investigación fue determinar las condiciones adecuadas de crecimiento del Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus para la producción de ácido láctico, utilizando como sustrato lactosuero proveniente del departamento del Cesar, Colombia. El ácido láctico es producto de la extracción y purificación de caldos de fermentación donde se usa como bacterias fermentativas el co-cultivo Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus, usualmente usadas para la producción de yogurt. El sustrato es suplementado con extracto de levadura, fosfato de amonio como fuente de nitrógeno y carbonato de calcio como neutralizante. Esto con el fin de optimizar el consumo, por parte de las bacterias, del carbohidrato principal presente en el suero (lactosa). Durante la fermentación se controló la concentración del inóculo y temperatura, el tiempo máximo fue 72 h. La purificación se llevó a cabo mediante esterificación, filtración de sólidos formados con la reacción y extracción de agua por evaporación y posterior arrastre con nitrógeno. Finalmente se obtuvo ácido láctico con un 78,0% de pureza (36,7 g/L), el cual se caracterizó a través de espectroscopía infrarroja.

O principal objetivo desta pesquisa foi determinar as condições adequadas de crescimento do Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus para a produção de ácido láctico utilizando como substrato soro de leite obtido do Departamento do Cesar, Colômbia. O ácido láctico é um produto da extração e purificação de caldos de fermentação, no qual são usadas como bactérias fermentativas Lactobacillus delbrueckiisubsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus, normalmente usadas para a produção de iogurte. O substrato é suplementado com extrato de levedura, fosfato de amonio como fonte de nitrogênio e de carbonato de cálcio como um neutralizador, para optimizar o consumo, pelas bactérias, do principal hidrato de carbono presente no soro (lactose). Durante a fermentação os seguintes fatores foram controlados: concentração do inóculo e temperatura, e atingiu num máximo de 72 h. A purificação foi efetuada por esterificação, filtração dos sólidos formados com a reação e remoção de água por evaporação e varrimento com nitrogênio. Finalmente o ácido láctico foi obtido com 78,0% de pureza (36,7 g/L), e foi caracterizado por espectroscopia de infravermelho.

The main objective of this research was to determine the proper growth conditions of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus for the production of lactic acid using serum as substract. This serum was obtain from the department of Cesar, Colombia. Lactic acid is the result of the extraction and purification of fermentation broths in which bacteria Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus and Streptococcus thermophilus are used, which are usually used for the production of yogurt. The substrate was supplemented with yeast extract, ammonium phosphate as a nitrogen source, and calcium carbonate as a neutralizer, in order to optimize the consumption, by the bacteria, of the main carbohydrate present in serum (lactose). During the fermentation (up to 72 h) the inoculums concentration, and temperature were controlled. Purification consisted in esterification, filtration of solids formed during the reaction, and removing of water by evaporation and nitrogen influx. Finally, lactic acid was obtained with 78,0% purity (36.7 g/L), which was characterized by infrared spectroscopy.

AUMENTO DEL CONTENIDO PROTEICO DE UNA BEBIDA A BASE DE AMARANTO (Amaranthus hypochondriacus) / INCREASING THE PROTEIN CONTENT OF AN AMARANTH (Amaranthus hypochondriacus) DRINK

The aim of this work was to increase the protein content ofan amaranth drink (Amarantole) with different proteins sources (chickpea, pea, lacto serum, powdered milk and soybean milk). Different mixtures of Amarantole-protein mix were prepared in four proportions (80:20,75:25,70:30 and 60:40). The best mixtures were selected according to the increase in the protein content and its sensory characteristics assayed by using degree of liking, preference and ranking test. Chemical and mineral composition was determined according to the AOAC techniques. Protein quality was determined by the Protein Efficiency Ratio test (PER) and in vivo digestibility. Amarantole-lacto serum show the highest percent cent in protein content (22.66 percent). The minerals more abundant in all the mixtures were Ca, K, Mg and Na. In general, all the mixtures presented highest values of PER (2.61 a 3.26) than the reference (casein PER=2.5) diet. Mixtures added of lactoserum and milk-lactoserum (88.19 y 86.0 percent) presented a similar digestibility to the casein diet (91.28 percent). In conclusion, Amarantole-lactoserum mixture showed the best characteristics concerning protein content, digestibility and PER value.

El objetivo de este trabajo fue aumentar el contenido proteico de una bebida a base de amaranto (Amaranto-le) mediante la adición de diferentes fuentes proteicas (garbanzo, alverja, lactosuero, leche en polvo, leche de soya). Se prepararon mezclas de Amarantole-fuente proteica en cuatro proporciones distintas (80:20, 75:25, 70:30 y 60:40). Las mejores mezclas fueron seleccionadas en base a su aumento en el contenido proteico y sus características organolépticas detectadas mediante pruebas de grado de satisfacción, de preferencia y de ordenamiento. La composición química y mineral de las mezclas seleccionadas fue determinada mediante técnicas del AOAC. La calidad proteica se determinó a través de la prueba de Relación de Eficiencia Proteica (REP) y la digestibilidad in vivo. Amarantole-lactosuero alcanzó el porcentaje de proteína más elevado (22.66 por ciento). Los minerales más abundantes en todas las mezclas fueron: Ca, K, Mg y Na. En general, todas las mezclas, presentaron valores de REP (2.61 a 3.26) superiores a la dieta de referencia (caseína REP=2.5). Las mezclas adicionadas de lactosuero y leche en polvo-lactosuero (88.19 y 86.0 por ciento) presentaron una digestibilidad similar a la dieta de caseína (91.28 por ciento). En conclusión, la muestra Amarantole-lactosuero fue la mezcla que presentó las mejores características en cuanto a contenido de proteína, digestibilidad y valor de REP.

Lactosuero como fuente de péptidos bioactivos / Whey as a source of bioactive peptides

El lactosuero derivado de la elaboración de quesos casi siempre ha sido considerado como un desecho con poco valor comercial. Su destino sigue siendo uno de los problemas más serios que enfrenta la industria láctea a nivel mundial. En el mercado existen productos que incluyen al lactosuero como ingrediente, principalmente como medio para aumentar los sólidos lácteos a un bajo costo y, en menor grado, para aprovechar algunas de sus propiedades funcionales de las proteínas del suero, tales como, formación de espuma, retención de agua libre y espesante. Debido a una continua actividad de investigación, se está logrando incrementar el número de aplicaciones funcionales (como fuente de péptidos con actividad biológica: hipotensivos, antioxidantes, antitrombóticos e inmunomoduladores, entre otros) y nutricionales (como fuente de energía, aminoácidos esenciales, vitaminas y minerales), promoviendo así el empleo del lactosuero como ingrediente y como alimento funcional. En los últimos años, relativamente pocos estudios han reportado el papel que juegan algunas fracciones peptídicas del lactosuero sobre la salud de los consumidores, en comparación con las derivadas de las caseínas, que han recibido mayor atención. En la presente revisión se recopiló información, sobre las investigaciones realizadas para el aprovechamiento de la fracción proteica del lactosuero como fuente de péptidos bioactivos(AU)

Whey derived from cheese making operations has always been regarded as a low value waste. It´s destination is still one of the most serious problems faced by the dairy industry worldwide. Some food products in the market include whey as an ingredient, mainly as a way to increase dairy solids at a low cost, and to a lesser degree, to take advantage of its functional properties, such as foaming, water retention and thickening agent. Thanks to a continuous research activity, there has been an increase in the number of functional (as a source of peptides with biological activity: hypotensives, antioxidants, antithrombotics or immunomodulators, among others) and nutritional applications (as a source of energy, essential amino acids, vitamins and minerals), promoting the use of whey as an ingredient and a functional food. Recently, relatively few studies have reported the role that some whey peptide fractions play over the consumer´s health, in comparison with those derived from caseins. This review compiles information, regarding research done on whey as a source of bioactive peptides(AU)

Fermentación alcohólica del lactosuero por Kluyveromyces marxianus y solventes orgánicos como extractantes / Lactoserum alcoholic fermentation by Kluyveromyces marxianus and organic solvents as extractants

Las fermentaciones alcohólicas son realizadas a bajas concentraciones de azúcares, para evitar la inhibición por productos o substratos. La fermentación alcohólica extractiva es utilizada en procesos limitados por la concentración de etanol final. Se estudió la fermentación alcohólica del lactosuero evitando la inhibición del Kluyveromyces marxianus, con la adición de solventes de extracción (ácido oleico, hexadecano, butil laurato y aceite de soja) como extractantes del etanol. Se evaluó la biocompatibilidad, cinética de extracción de los solventes, consumo de sustrato, producción de etanol, crecimiento celular (sin solventes y con solventes seleccionados como mejores extractantes y biocompatibles) y rendimientos globales. El ácido oleico y el aceite de soja fueron los mejores solventes de extracción. La velocidad específica de crecimiento se incrementó con el uso de solventes, siendo mayor con el uso de aceite de soja. La lactosa consumida fue de 97 g/L para la fermentación extractiva con ácido oleico, 81,2 g/L con aceite de soja, y 64 g/L para la fermentación convencional. Se obtuvieron 53 y 44 g/L de etanol con ácido oleico y aceite de soja respectivamente, y 35 g/L de etanol con la fermentación convencional. Queda demostrado que la fermentación alcohólica usando acido oleico puede ser usada para reducir la concentración de etanol en el medio y evitar la inhibición de la levadura en el proceso, lo que conlleva a la posibilidad de usar un substrato con altas concentraciones de azúcares, produciendo un incremento en la productividad del sistema.

Alcoholic fermentations are done under low sugar concentrations to avoid product or substrate inhibition. Extractive alcoholic fermentation is used in processes limited by the final ethanol concentration. Lactoserum alcoholic fermentation avoiding the inhibition of Kluyveromyces marxianus by the addition of extraction solvents (oleic acid, hexadecane, butyl laureate and soy oil) as ethanol extractants was studied. Biocompatibility, extraction kinetic of the solvents, substrate use, ethanol production, cell growth (without solvents and with solvents selected as the best extractants and biocompatible), and global yield were evaluated. Oleic acid and soy oil were the best extraction solvents. Specific growth speed was increased by the use of solvents; the greatest increase was obtained with soy oil. Lactose consumption was 97 g/L for oleic acid extractive fermentation, 81.2 g/L for soy oil, and 64 g/L for conventional fermentation. The ethanol yield was 53 and 44 g/L with oleic acid and soy oil fermentation respectively, and 35 g/L with conventional fermentation. This study demonstrates that oleic acid alcoholic fermentation can be used to reduce the ethanol concentration in the medium and to avoid the inhibition of the yeasts during the process, which entails the possibility of using substrates with high sugar concentrations, obtaining an increase in the productivity of the system.

Aislamiento y rendimiento del GMP mediante precipitación de lactosuero con ácido tricloroacético / GMP isolation and yield by whey precipitation with trichloroacetic acid

Durante la elaboración del queso, la k-caseína es hidrolizada por la renina (Quimosina E.C.3.4.23.4) en el enlace peptídico Fen105-Met106 generando dos fracciones: la para-k-caseína y el glicomacropéptido (GMP) que se libera al lactosuero. El GMP presenta una estructura química particular donde predominan los aminoácidos con cadena lateral ramificada, no presenta aminoácidos aromáticos y contiene carbohidratos unidos a residuos de treonina; por esta razón se le ha atribuido una variedad de actividades biológicas. Se ha estimado que en Venezuela se generan alrededor de 713 toneladas de lactosuero anualmente. Un volumen considerable de este subproducto se produce en el estado Zulia, constituyéndose esto en una fuente de péptidos y proteínas de alta calidad nutricional que está siendo subutilizada. Con el propósito de evaluar el aislamiento y rendimiento del GMP a partir de la precipitación de lactosuero de ricotta con ácido tricloroacético 50 por ciento, se realizaron 6 extracciones con este ácido a 50 mL de cada tipo de suero analizado: suero ricotta, suero comercial resuspendido y suero ácido (control negativo). Se verificó mediante pruebas químicas y PAGE-SDS 15 por ciento de manera indirecta, la presencia de GMP en las preparaciones obtenidas. Se observaron bandas de 6,5; 18,3 y 19,0 kDa en suero ricotta y suero comercial resuspendido. Las bandas de 18,3 y 19,0 posiblemente correspondan a la forma trimérica del péptido. El rendimiento del GMP en términos de proteínas fue en promedio 1,17 mg/50mL (1,17 por ciento) y 4,51 mg/50mL (0,81 por ciento), para suero ricotta y suero comercial, respectivamente. Los resultados indican que es factible obtener preparaciones del GMP, sin embargo, para plantear la producción a escala industrial de este péptido para su aprovechamiento, se requiere evaluar otros procedimientos donde se obtenga a bajo costo una preparación purificada del GMP.

During cheese manufacturing k-casein is hydrolyzed by rennin (Quimosine E.C.3.4.23.4) on peptidic bond Fen105- Met106 releasing two fractions: para-k-casein and glycomacropeptide (GMP). GMP shows a particular chemical structure in which ramified lateral chain aminoacids prevail, without aromatics aminoacids, but with carbohydrates short chains linked to some threonine residues; because of this, a variety of biological activities have been attributed to molecule. It has been considered that in Venezuela, 713 tons of whey are generated annually. An important volume of this byproduct is produced in the Zulia State, becoming itself a source of peptides and proteins of high nutritional quality that has been subused. With the purpose of evaluating GMP isolation and yield from ricotta whey precipitation with 50 percent trichloroacetic acid treatment, 6 extractions where performed with this acid to 50 mL of each analyzed whey: ricotta whey, resuspended commercial whey and acid whey (negative control). By means of chemical tests and PAGE-SDS 15 percent, indirect presence of GMP was verified in all preparations. Bands of 6.5, 18.3 and 19.0 kDa were observed in ricotta and commercial whey. Bands of 18.3 and 19.0 possibly correspond to the peptide trimeric structure. GMP yield in terms of protein content was 1.17 mg/50mL (1.17 percent) and 4.51 mg/50mL (0.81 percent), for ricotta and commercial whey, respectively. Results show that it feasible to obtain preparations of GMP, however, in order to produce this peptide industrially for its use, evaluation of low cost procedures for GMP purification is required.

Obtención y Caracterización de dos Concentrados Proteicos a partir de Biomasa de Kluyveromyces marxianus var. marxianus cultivada en suero lácteo Desproteinizado / Attainment and Characterization of Two Protein Concentrates from Biomass of Kluyveromyces marxianus var. marxianus Grown in Deproteinized Whey

El presente trabajo se realizó con el propósito de obtener un concentrado proteico con un bajo contenido de ácidos nucleicos a partir de biomasa microbiana. Para ello se cultivó la levadura Kluyveromyces marxianus var. marxianus en lactosuero desproteinizado y suplementado con fuentes de nitrógeno y vitaminas a pH 4,5; 32 a 35°C y una tasa de aireación de 1,22 volúmenes de aire por volumen de medio por minuto (VVM). Se obtuvo un rendimiento promedio de: biomasa de 0,30 g/g lactosa, un consumo de lactosa del 93, 21% y concentración celular 4,15 g/L al final de la fermentación. A partir de la biomasa obtenida se elaboraron dos concentrados proteicos: uno por extracción alcalina y precipitación isoeléctrica (C1) y otro por extracción alcalina, fosforilación y precipitación isoeléctrica (C2). El análisis de los concentrados mostró diferencias significativas (P < 0,05) en los contenidos de cenizas, grasa, proteína cruda, nitrógeno no proteico, ARN y carbohidratos. Se evidenció una disminución significativa (P < 0,05) del contenido de ARN de 4,59% (C1) a 2,71% (C2) hecho importante para el uso de este concentrado proteico para el consumo humano. La fosforilación de la proteína (C2) incrementó la capacidad de absorción de agua (4,21 a 4,64 g agua/g proteína), la solubilidad (32,43 a 41,74 g proteína solubilizada/g proteína total), y la capacidad emulsionante (903,38 a 971,91 g aceite/g proteína), y disminuyó la capacidad de absorción de grasa (1,79 a 1,65 g grasa/g proteína), características éstas que deben ser consideradas para la incorporación de los concentrados proteicos como ingredientes de productos cárnicos y de panadería.

This work was carried out with the purpose of attain a protein concentrate from microbial biomass with low content of nucleic acids. The yeast Kluyveromyces marxianus var. marxianus was grown on deproteinized and supplemented whey with nitrogen and vitamins sources at pH 4.5; 32 to 35°C and an aeration rate of 1.22 volumes of air fed for volume of broth per minute (VVM). The average biomass yield obtained was 0.30 g/g lactose, a lactose consumption of 93.21% and a cellular concentration of 4.15 g/L at the end of the fermentation. Two protein concentrates were obtained: the first one by alkaline extraction and isoelectric precipitation (C1) and the second one by alkaline extraction, phosphorylation and isoelectric precipitation (C2). Chemical analysis of both concentrates shown significant differences (P < 0.05) in the content of ash, fat, crude protein, non protein nitrogen, RNA and carbohydrates. There was significant (P < 0.05) the decrease in the RNA content from 4.59% (C1) to 2.71% (C2), important fact for the use of this protein concentrates for human consumption. Phosphorylation of the protein (C2) produced an increase in the water holding capacity (4.21 to 4.64 g water/g protein), solubility (32.43 to 41.74 g solubilized protein/g total protein) and emulsifying capacity (903.38 to 971.91 g oil/g protein), as well as a decrease in the oil absorption capacity (1.79 to 1.65 g oil/g protein). These characteristics are important when considering the use of such protein concentrates as ingredients in bakery or meat products.