El suero dulce es un coproducto de la elaboración del queso separado de la cuajada del queso después de la coagulación enzimática de las proteínas de caseína en la leche bajo la acción de la quimosina (cuajo). El suero lácteo se vierte al drenaje; lo cual representa un grave problema ambiental, ya que la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) de 3,5 kg y la demanda química de oxígeno (DQO) de 6,8 kg por cada 100 L de suero, representa una fuerza contaminante equivalente a las aguas residuales producidas por 45 personas/día.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
Departamento Académico de Ingeniería Química
VALORIZACIÓN DE LA LACTOSA Y SUS
DERIVADOS DEL SUERO DE QUESO COMO
SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA LÁCTEA
Curso:Química de los Alimentos (PI535-A)
Chuecha Oyarce, Jenyffer Del Carmen 20152172C
Condori Canaza Renato Marcos 20142666C
Jiménez Ferro,Rita Angélica 20172181H
Peña Borja ,Alfredo Junior 20162231B
Sotelo Escriba Pool Michell 20102677D
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL
Docente responsable
Lima,Noviembre 2022
Ing. Tarsila Tuesta Chávez
GRUPO 3

2. Introducción
VALORIZACIÓN DE LA LACTOSA Y SU DERIVADOS DEL SUERO DE
QUESO COMO SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA LÁCTEA
● La leche bovina es el alimento más versátil para los seres humanos, ya sea
consumido como tal o como productos lácteos procesados.(leche
líquida/bebida, queso, yogur, leche en polvo, productos ricos en proteínas
(lactosa),mantequilla,etc).(O’Mahony & Fox, 2014)
● En 2020, Europa produjo casi 148 millones de toneladas de leche y casi
el 50 % de esa leche se utilizó para la producción de queso, donde ~80–90
% del volumen de leche se excreta como suero, lo que da como resultado
54,8 millones de toneladas de suero líquido (Eurostat, 2020) , lo que
convierte al suero dulce en el flujo de proceso de mayor volumen de la
industria láctea.
Figura 1. Representación esquemática del volumen de leche expulsado como suero dulce
durante la elaboración del queso junto con la composición aproximada del suero dulce.
Nota: Tomado de Tsermoula, P., Khakimov, B., Nielsen, J. H., & Engelsen, S. B. (2021). WHEY - The
waste-stream that became more valuable than the food product. Trends in Food
Figura 2. Río contaminado por sueros de leche.
Nota. El río de Miahuatlán (México) está contaminado por
los sueros de leche que producen 14 municipios, mismos
que distribuyen a los productores de leche. Tomado de De
Luna, F. (2022). Libertad bajo Palabra.
Suero Lácteo al
DRENAJE!!!!
100 L
suero
DBO:3,5 Kg
DQO:6 Kg
Unidades de medida: mg de O2/L consumidos
(Jelen, 2020)

3. VALORIZACIÓN DE LA LACTOSA Y SU DERIVADOS DEL SUERO DE
QUESO COMO SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA LÁCTEA
¿Alguna Solución? ¿Alternativa?
1°¿Composición
del suero lácteo?
La lactosa es el carbohidrato característico de la leche y es
responsable de alrededor del 75% de los sólidos del suero.
2°¿Valor comercial
de la lactosa?
Reacciones
microbiológicas,
químicas o
enzimáticas
Figura 3. Fórmula química estructural de: una β-D-lactosa y su hidrólisis
por lactasa (una β-galactosidasa) en sus monómeros D-glucosa y
β-D-galactosa; y derivados de la lactosa.(Rocha & Guerra, 2020)
Valor comercial bajo como azúcar debido a: creciente incidencia de intolerancia
a la lactosa, débil poder fermentable y no es lo suficientemente dulce ( no se
usa como edulcorante de mesa, pues la dulzura relativa de Lactosa:0,16;
Sacarosa:1;Glucosa:0,74-0,80).
Alternativa Valorizar el
suero de
queso
Disminuir la
carga
ambiental
Derivados
químicos a
partir de la
lactosa
Agua
Suelos

4. Rutas de Valorización de Lactosa y Suero
VALORIZACIÓN DE LA LACTOSA Y SU DERIVADOS DEL SUERO DE
QUESO COMO SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA LÁCTEA
La conversión de la lactosa en ácido lactobiónico con fines médicos y alimentarios es una de las reacciones de
oxidación más importantes de la lactosa. El lactitol es un edulcorante no cancerígeno, se forma por reacción de
reducción de la lactosa. Finalmente, la lactulosa, se forma por isomerización de la α-lactosa
El tratamiento enzimático requiere coenzimas de lactosa específicas para la reacción catalítica, además del uso de
biorreactores con membranas de nanofiltración cargadas eléctricamente, que permiten la retención de la enzima
inmovilizada en la membrana, así como la retención y posterior regeneración de las coenzimas
Figura 4. Fórmula estructural
de los compuestos derivados
de la lactosa ( ácido
lactobiónico, lactitol,
lactulosa)
Nota: Tomado de Rocha & Guerra,
(2020)On the valorization of
lactose and its derivatives from
cheese whey
as a dairy industry by‑product: an
overview

5. Suero
VALORIZACIÓN DE LA LACTOSA Y SU DERIVADOS DEL SUERO DE
QUESO COMO SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA LÁCTEA
-
-
Componentes el Suero :
Figura 5. Componentes del suero producido durante la fabricación del queso de vaca
Nota: Tomado de Audic JL, Chaufer B, Daufn G (2003) Aplicaciones no alimentarias de componentes
lácteos y coproductos lácteos: una revisión. Tecnología de ciencia láctea 83: 417–438
El lactosuero, suero lácteo o suero de queso es el líquido que se separa de
la leche cuando ésta se coagula para la obtención del queso, son todos los
componentes de la leche que no se integran en la coagulación de la
caseína.

6. VALORIZACIÓN DE LA LACTOSA Y SU DERIVADOS DEL SUERO DE
QUESO COMO SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA LÁCTEA
Aplicación Industrial :
Figura 7. Diversidad de aplicaciones industriales del suero
Nota: Tomado de Guerra MA (2002) Controlling of fouling and concentration
polarization during cross-fow fow micro fltration of skim milk. PhD thesis Nº
97-0158-035, Department of Chemical Engineering, Technical University of Denmark
Composición :
Figura 6. Composición porcentual de los constituyentes naturales de la
lecheNota: Tomado de Guerra MA (2002) Controlling of fouling and concentration
polarization during cross-fow fow micro fltration of skim milk. PhD thesis Nº
97-0158-035, Department of Chemical Engineering, Technical University of Denmark

7. Recuperación y Valorización de lactosa del suero
VALORIZACIÓN DE LA LACTOSA Y SU DERIVADOS DEL SUERO DE
QUESO COMO SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA LÁCTEA
● La explotación económica del suero mediante la
ultrafiltración (alto peso molecular) para obtener
α-lactoalbúmina y β-lactoglobulina (35-80%).
● El suero se compone de lactosa (98%), proteína
(0,1%), ceniza (0,1-0,3%), humedad (4-5,5%) y no
contiene grasas.
● En la actualidad la mayor parte de la lactosa que se
produce cada año se recupera del suero
(evaporación, cristalización, separación, etc).
● El aumento del valor de los productos de suero se
debe a que se ha diseñado ingredientes de valor
agregado a partir de la lactosa mediante métodos
fisicoquímicos, enzimáticos y microbiológicos..
Figura 8. Obtención de lactosuero, y recuperación y aprovechamiento
industrial de lactosa y derivados de la misma por procesos químicos,
enzimáticos y microbiológicos. (Rocha & Guerra, 2020)

8. Lactosa
VALORIZACIÓN DE LA LACTOSA Y SU DERIVADOS DEL SUERO DE
QUESO COMO SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA LÁCTEA
Fuente de energía de
absorción más lenta (bajo
índice glucémico) que la
sacarosa y gran ayuda para la
población diabética
Alimentos para bebés
como fuente de
carbono (microbiota
y bacterias)
Agente de
recubrimiento para
tabletas porque mejora
el color, sabor y textura
Sopas, salsas, bebidas
instantáneas y productos cárnicos
para reducir el dulzor, realzar el
sabor, aumentar la vida útil
(mejora de costo de
producción).
Chocolates, productos
de cacao y dulces
(ingrediente estable,
aumenta y mejora la
textura)
Industria de la cerveza y
otras bebidas (mejora la
calidad organoléptica y no
fermentable)
Uso principal: industria
alimentaria; sin embargo solo se
utiliza en una pequeña fracción
debido a limitaciones
(digestibilidad, solubilidad)
(Rocha & Guerra, 2020)
¿Usos y
Aplicaciones?
¿Propiedades
funcionales y
tecnológicas?
¿Se utiliza una
pequeña fracción
de la producción
diaria de lactosa?
¿Excedente
de Lactosa?

9. Ácido lactobiónico
VALORIZACIÓN DE LA LACTOSA Y SU DERIVADOS DEL SUERO DE
QUESO COMO SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA LÁCTEA
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¿Cómo se produce?
Se puede producir a partir de
lactosa mediante oxidación catalítica
del grupo aldehído libre.
¿Dónde se aplica?
Tiene un importante interés médico por
su potencial antioxidante,
particularmente para ser utilizado en
suplementos nutricionales de
calcio y zinc,
Figura 9. Estructura del ácido
lactobiónico(Rocha, 2020)

10. Lactulosa
VALORIZACIÓN DE LA LACTOSA Y SU DERIVADOS DEL SUERO DE
QUESO COMO SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA LÁCTEA
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Tabla. Suministro de lactulosa según el rango de
edad ( Lopez, 2017)
Es un isómero de lactosa con un dulzor significativamente más bajo que
el de la sacarosa, es un ingrediente prebiótico/bifdogénico que se
usa en yogures y otros productos lácteos fermentados como así
como en otros alimentos.
Figura 12. Estructura de la Lactulosa (Rocha,
2020)

11. Galactooligosacáridos
VALORIZACIÓN DE LA LACTOSA Y SU DERIVADOS DEL SUERO DE
QUESO COMO SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA LÁCTEA
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Son una clase de carbohidratos (u oligosacáridos), también conocidos como
oligosacáridos transgalactosilados, oligogalactosilactosa, oligogalactosa,
oligolactosa o transgalactooligosacáridos (TOS), pertenecen al grupo de los
prebióticos y se convirtieron en ingredientes atractivos para numerosas
aplicaciones debido a su bioactividad y funcionalidad tecnológica.
Cinética para la producción de GOS

12. Identificación y cuantificación de
GOS
VALORIZACIÓN DE LA LACTOSA Y SU DERIVADOS DEL SUERO DE
QUESO COMO SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA LÁCTEA
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● La identificación de GOS se
hizo por medio de HPLC con
la columna CarboSep
CHO411
● En la figura 3-1 se presentan
los cromatogramas obtenidos
en cada uno de los tiempos
de muestreo, durante la
producción de GOS con
enzima libre

13. Otros derivados y subproductos
VALORIZACIÓN DE LA LACTOSA Y SU DERIVADOS DEL SUERO DE
QUESO COMO SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA LÁCTEA
-
Lactosil Urea
Figura 13. Lactourea (Bylund, 2003)
Figura 14. Derivados y Subproductos de la lactosa y del suero
Nota: Tomado de Harper WJ (1992) Lactosa y derivados de la lactosa. En: Zadow JG (ed) Procesamiento
de suero y lactosa.

14. Conclusiones
VALORIZACIÓN DE LA LACTOSA Y SU DERIVADOS DEL SUERO DE
QUESO COMO SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA LÁCTEA
-
● La hidrólisis de la lactosa ha ofrecido a la industria agroalimentaria una oportunidad
para desarrollar nuevos productos con propiedades específicas y novedosas en el
mercado.
● La recuperación de la lactosa trae consigo contribuir con el medio ambiente de
manera positiva.
● La recuperación de lactosa a partir del suero representa un gran desafío ya que
abarca toda la cadena de producción de lactosa, desde la obtención de leche hasta
la generación de un derivado de alto valor añadido.

15. VALORIZACIÓN DE LA LACTOSA Y SU DERIVADOS DEL SUERO DE
QUESO COMO SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA LÁCTEA
Referencias
Eurostat. (2020). Agriculture, forestry and fishery statistics - milk and milk products statistics,December 2020.
Luxembourg: Publications Office of the European Union.
Guerra MA (2002) Controlling of fouling and concentration polarization during cross-fow fow micro fltration of skim milk.
PhD thesis Nº 97-0158-035, Department of Chemical Engineering, Technical University of Denmark
Jelen P (1979) Industrial whey processing technology: an overview. J. Agric. Food Chem. 27: 658-661.
Luna, F. (2022). El río de Miahuatlán está contaminado por los sueros de leche que producen 14 municipios. Libertad
bajo Palabra.
O’Mahony, J. A., & Fox, P. F. (2014). Milk: An overview. In H. Singh, M. Boland, & A. Tompson (Eds.), Milk proteins (2nd
ed., pp. 19–73). London, United Kingdom:Academic Press.
Rocha, J. M., & Guerra, A. (2020). On the valorization of lactose and its derivatives from cheese whey as a dairy
industry by-product: an overview. European Food Research and Technology, 246(11), 2161–2174.
https://doi.org/10.1007/s00217-020-03580-2
Tsermoula, P., Khakimov, B., Nielsen, J. H., & Engelsen, S. B. (2021). WHEY - The waste-stream that became more
valuable than the food product. Trends in Food