La leche contiene vitaminas (principalmente tiamina, riboflavina, ácido pantotéico y vitaminas A, D y K), minerales (calcio, potasio, sodio, fósforo y metales en pequeñas cantidades), proteínas (incluyendo todos los animoácidos esenciales), carbohidratos (lactosa) y lípidos. Los únicos elementos importantes de los que carece la leche son el hierro y la vitamina C.
En cuanto a las proteínas, estás se pueden clasificar de manera general en proteínas globulares y fibrosas. Particularmente en la leche hay tres clases de proteínas: caseína, lactoalbúminas y lacto globulinas.
La caseína es una proteína de la leche del tipo fosfoproteína que se separa de la leche por acidificación y forma una masa blanca. Las fosfoproteínas son un grupo de proteínas que están químicamente unidas a una sustancia que contiene ácido fosfórico, por lo tanto su molécula contiene un elemento fósforo. La caseína representa cerca del 77 al 82 por ciento de las proteínas presentes en la leche y el 2.7 por ciento en la composición de la leche líquida.
Cuando coagula con renina, es llamada paracaseína, y cuando coagula a través de la reducción del pH es llamada caseína ácida. Cuando no está coagulada se le llama caseinógeno.
La caseína es un sólido blanco-amarillento, sin sabor ni olor, insoluble en agua. Se dispersa bien en un medio alcalino, como una solución acuosa de hidróxido de sodio: NaOH, formando caseinatos de sodio.
La caseína se obtiene coagulando leche descremada con ácido clorhídrico diluido, así se imita la acidificación espontánea. Los coágulos se decantan, se lavan con agua, se desecan y finalmente se muelen. Dentro de las principales aplicaciones que tiene la caseína, se encuentran:
Aplicaciones de la caseína
La caseína generalmente se emplea en la industria para la fabricación de pinturas especiales y el preparación de tejidos, clarificación de vino, elaboración de preparados farmacéuticos, la fabricación de plásticos (botonería, peines y mangos de utensilios), pinturas, la cual ha sido usada desde la antigüedad por los egipcios, pegamento en relojería, carpintería (recomendadas para maderas terciadas), papel, vidrio, porcelana,
La caseína industrial se vende en grano, fino o grueso. La “harina de caseína”, está finamente molida.
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La encapsulación es una técnica que se ha aplicado para preservar y/o proteger numerosos ingredientes. Puede considerarse una forma especial de empacar, en la que un material en particular puede ser cubierto de manera individual para protegerlo del ambiente, de la reacción con otros compuestos o para impedir que sufran reacciones de oxidación debido a la luz o al oxígeno.
La principal ventaja es que un encapsulado se liberará gradualmente del compuesto que lo ha englobado o atrapado, obteniéndose productos alimenticios con mejores características sensoriales y nutricionales. Se utiliza también el término microencapsulación en la industria alimentaria o farmacéutica cuando se encapsulan sustancias de bajo peso molecular o en pequeñas cantidades. Los dos términos, encapsulación y microencapsulación, se usan indistintamente.
La utilización de microcápsulas abarca una amplia gama de campos: la eliminación controlada de sabores, colores, aromas, perfumes, drogas, fertilizantes y precursores en impresiones.
Procesos de encapsulación
Los procesos de encapsulación fueron desarrollados entre los años 1930 y 1940 por la National Cash Register para la aplicación comercial de un tinte a partir de gelatina como agente encapsulante mediante un proceso de coacervación. Históricamente, la microencapsulación fue introducida de manera comercial en 1954 como medio de hacer copias múltiples sin el uso del papel carbón.
Hay diferentes métodos para microencapsular, entre ellos, los más utilizados son: la coacervación, la polimerización interfacial, el secado por aspersión, la gelación iónica, etc.
La selección del proceso de encapsulación para una aplicación considera el tamaño medio de la partícula requerida y las propiedades fisicoquímicas del agente encapsulante y la sustancia a encapsular, las aplicaciones para el material microencapsulado, el mecanismo de liberación deseado y el costo.
En el caso de sabores y aromas, varios métodos han sido desarrollados para encapsularlos y utilizarlos en la industria de alimentos; el más utilizado es el secado por aspersión, debido a que es un método económico y efectivo para el encapsulado de sabores.
Secado por aspersión
Por definición, corresponde a la transformación de un fluido en un material sólido, atomizándolo en forma de gotas minúsculas en un medio de secado en caliente. El principio del secado por aspersión es la producción de un polvo seco por medio de la atomización de una emulsión en una corriente de aire caliente en una cámara de secado. El agua se evapora instantáneamente, permitiendo que el material activo presente en la emulsión, quede atrapado dentro de una película de material encapsulante. Una de las grandes ventajas de este proceso, además de su simplicidad, es que es apropiado para materiales sensibles al calor, ya que el tiempo de exposición a temperaturas elevadas es muy corto (5 a 30 segundos).
Los principales encapsulantes utilizados para este método son: carbohidratos (almidón y derivados, maltodextrinas, jarabes de maíz, ciclodextrinas, carboximetilcelulosa y derivados); gomas (arábiga, mezquite, alginato de sodio); lípidos (ceras, parafinas, grasas) y proteínas (gelatina, proteína de soya, caseinatos, suero de leche, zeína). Estos encapsulantes deben tener la capacidad de proporcionar una emulsión estable durante el proceso de secado por aspersión y tener muy buenas propiedades de formación de película para proveer una capa que proteja al ingrediente activo de la oxidación.
El secado por aspersión consiste en cuatro etapas de proceso: la atomización del fluido para tenerlo asperjado; el contacto del producto rociado con el aire; su deshidratación y la separación del producto seco. El material a encapsular es homogenizado con el acarreador, la mezcla es alimentada al secador por aspersión y se atomiza por medio de una boquilla o disco, posteriormente se vierte en una máquina en la que son sometidos a un aumento de temperatura instantáneo que los transforma al tamaño deseado (entre 20 y 50 micras).
Las primeras aplicaciones industriales del secado por aspersión correspondieron a la leche y a los detergentes y actualmente tiene una infinidad de aplicaciones donde sobresalen la industria de alimentos y la farmacéutica.
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Ventajas que ofrece el Secado Spray:
Alto rendimiento, pues el proceso es muy rápido (algunos segundos)
La evaporación del agua contenida, refrigera la partícula permitiendo usar varias temperaturas de aire de secado sin afectar las cualidades del producto.
Proceso continuo y constantemente controlado
Homogeneidad de la producción
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Fácil automatización
Puede trabajar continuo las 24 hs.
Proceso de Secado
El producto líquido que se encuentra en el tanque fluye hacia la bomba dosificadora a través de la válvula y filtro, aquí es impulsado por la cañería hasta el atomizador donde es pulverizado por el disco. En este punto se encuentra con el aire y es aquí, en la cámara, donde se produce el secado, luego este producto seco mezclado con el aire de salida se dirige a través del conducto hasta el ciclón que separa el aire del polvo, este último sale mediante la válvula rotativa para su empaque.
El aire que realiza el secado es calentado mediante el horno y forzado a través de toda la instalación por el ventilador que lo impulsa hacia la atmósfera. En algunos casos se utilizan toberas en lugar de disco atomizador.
Productos que se secan:
Soluciones . suspensiones . emulsiones . lejías Lácteos: Leche entera desnatada, suero de manteca, suero, crema, crema para helados, alimentos infantiles, dietéticos, leche malteada, crema de queso, caseinatos, leche de cacao, sucedáneos de leche. Cereales: Glucosa, extracto de malta, almidones, gluten, proteína y leche de soja, carbohidratos, maltodextrina. Café, Te, Mate: Instantáneos, sucedáneos. Farmacéuticos: Vitaminas, enzimas, antibióticos, suero humano estéril, dextran, extracto de hígado, gomas. Plásticos: Emulsión de cloruro y acetato polivinilico, de polietileno, melamina, productos de formaldehído de urea y fenol nitrilo acrilato, resina acrílica. Detergentes: Para la ropa fina y lavadoras mecánicas (beads), jabón el polvo (mediante enfriamiento por atomización)
Fertilizantes, Herbicidas e Insecticidas. Cerámicos: Arcillas para sanitarios, pisos, paredes, lozas, ferritos, esteatitas caolín, esmalte, porcelanas. Minerales: Secado de concretados. Química inorgánica: Compuestos de aluminio, azufre, arsénico, bario, boro, bromo, carbono, cloro, cromo, flúor, hidróxidos, yodo, magnesio, manganeso, molibdeno, nitrógeno, óxidos, fósforo, titanio, tungsteno, uranio, zirconio.
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