Producción de caseína - Uso del separador y del decantador en la industria láctea

Con una cuota de aproximadamente el 80%, la caseína es la fracción proteica más importante de la leche de vaca. Algunas líneas de proceso admiten la extracción de caseína por precipitación ácida o de cuajo.

La caseína aislada es una valiosa materia prima para una gran variedad de industrias. La industria alimentaria utiliza la caseína en polvo como proteína de alta calidad. También es muy importante como aglutinante de pinturas, para el encolado de madera contrachapada, como fotorresistente en la tecnología de grabado y para la producción de adhesivos, masillas, acabados y tintes para el cuero.

La caseína está presente en la leche en forma coloidalmente disuelta. Dependiendo de la temperatura, las caseínas se presentan en diferentes tamaños. Los tamaños más pequeños se denominan submicelas de caseína, y las partículas más grandes, micelas de caseína. La caseína está formada por largas cadenas moleculares con diferentes aminoácidos. Estas cadenas de moléculas se unen para formar submicelas, que se mantienen unidas por sales de fosfato.

Para aislar la caseína, hay que precipitar las micelas de caseína de la leche. Esto es posible gracias a la reducción de la carga superficial y, por tanto, de las fuerzas de repulsión de las moléculas de caseína, de modo que pueda producirse la coagulación. Las alternativas para ello son la precipitación con ácido o con cuajo:

En la precipitación ácida con un ácido mineral, los iones de hidrógeno cargados positivamente penetran en las micelas de caseína, reduciendo la carga negativa de las mismas. Al mismo tiempo, la capa de hidrato disminuye, así como el número de iones de calcio doblemente cargados. Las fuerzas de repulsión se reducen para que prevalezcan las fuerzas de atracción. La energía térmica de las partículas hace que choquen y se unan para formar agregados más grandes, que luego se precipitan fuera de la leche.

A diferencia de la precipitación ácida, la precipitación del cuajo desprende irreversiblemente los componentes de las micelas. La enzima del cuajo escinde la parte insensible al calcio e hidrófila. Así, se pierde aproximadamente la mitad de la carga de la superficie de la caseína. De este modo, la cubierta protectora de hidratos se debilita y la parte sensible al calcio de la caseína en la superficie de la micela queda expuesta. La agregación se produce ahora en la segunda fase de la coagulación tras la reacción enzimática. La formación real del gel tiene lugar mediante la formación de puentes entre los agregados a través de los iones de calcio.

Esterilización de la leche desnatada

Ya sea cuajo o precipitación ácida: el punto de partida para la producción de caseína es una leche desgrasada en gran parte. Para poder elaborar un producto final impecable, la leche desnatada no sólo debe estar pasteurizada, sino también lo más libre posible de gérmenes. En el separador de bacterias, las bacterias y los gérmenes se separan por centrifugación y se descargan vaciando parcialmente el recipiente (bactofugación). A continuación, la leche desnatada esterilizada se calienta hasta la temperatura de coagulación en el intercambiador de placas.

Separación de la caseína del suero

La separación real de la caseína coagulada del suero se realiza mediante decantadores. El suero resultante se enfría, se clarifica y se envía para su posterior procesamiento. Para aumentar el grado de pureza de la caseína cruda, hay que liberarla en gran medida de los minerales y la lactosa adheridos. Para ello, se lava varias veces en contracorriente y se seca hasta alcanzar un contenido máximo de agua residual del 10%.

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