La bioeconomía aplicada a la valorización del lactosuero en alimentación, transformación energética y obtención de bioproductos

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Título

LACTOCYL. LA BIOECONOMÍA APLICADA A LA VALORIZACIÓN DEL LACTOSUERO EN ALIMENTACIÓN, TRANSFORMACIÓN ENERGÉTICA Y OBTENCIÓN DE BIOPRODUCTOS

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Presupuesto ITACyL

253.171,39 €

Financiación

Período

Enero 2020 - Marzo 2023

Objetivos

La industria del queso en Castilla y León representa el 34% de la producción de queso en España (más de 104.000 toneladas al año) (JCYL, 2016). El lactosuero es un subproducto líquido que se obtiene al precipitar y retirar la caseína de la leche durante el proceso de elaboración del queso. El lactosuero contiene hasta un 95% de agua y más del 50% de los nutrientes de la leche, entre los que se encuentran la lactosa, proteínas solubles, lípidos y sales minerales. El volumen de este subproducto representa aproximadamente el 90% del volumen de la leche procesada para la producción de queso. Una inadecuada gestión de estos grandes volúmenes de lactosuero podría crear graves problemas medioambientales debido a su alta carga orgánica si no se gestiona adecuadamente. Su valorización representaría un gran beneficio para las industrias lácteas.

Por tanto, el objetivo de este proyecto es:

Aplicar diferentes estrategias para la valorización del lactosuero a través la revalorización energética y la recuperación de bioproductos para su reincorporación en productos alimentarios. De esta manera se conseguirá aumentar la sostenibilidad, la rentabilidad de las producciones y la competitividad del sector agroindustrial de Castilla y León a través de la innovación, para mejorar la tecnología y los procesos de producción aplicando el principio de economía circular.

Resumen de resultados

Los estudios llevados a cabo en el marco de este proyecto, permiten extraer las siguientes conlcusiones:

Uso de lactosuero para la producción de bioenergía, compuestos orgánicos o bioproductos:

La digestión anaerobia controlada de subproductos orgánicos genera
1. energía en forma de metano y
2. un efluente estable con alto valor agronómico.
El lactosuero es un subproducto muy biodegradable con un elevado potencial para la producción de metano, entre 450 y 540 ml CH4/g VS.
El estiércol de vacuno ayuda a estabilizar el proceso, aportando nutrientes y capacidad tampón.
La adición de un 20% de lactosuero en la digestión de estiércol de vacuno mejora la producción de biogás en un 30 - 40%.
La producción de ácidos grasos volátiles es otra vía de valorización de los subproductos orgánicos.

Reincorporación de proteínas de suero en productos lácteos:

Se ha optimizado el proceso de concentración y microparticulación de suero, alcanzando un tamaño de partícula homogéneo y similar al glóbulo de grasa.
Se ha conseguido trabajar con todo tipo de suero: dulce o ácido, independientemente de la especie.
Se han estudiado las cinéticas de coagulación para corregir las modificaciones producidas por la incorporación de la proteína soluble

Casos de éxito en diferentes productos:

Queso tierno pasteurizado de mezcla: aumentos de rendimiento entre el 1-6 % manteniendo su funcionalidad y calidad sensorial
Queso fresco de vaca: se han conseguido mejoras en rendimiento hasta porcentaje de suero incorporado del 15%, trabajando con suero ácido
Yogures de mezcla: se han identificado los porcentajes de mezcla de suero de vaca y leche de oveja que condiciona la textura del yogur, consiguiendo yogures líquidos por encima del 40%.

Por todo ello queda probada la tecnología de microparticulación como una estrategia útil para la revalorización de suero a través del desarrollo de diferentes productos lácteos.

Actividades de difusión

Artículos publicados en revistas

Beatriz Molinuevo-Salces, Berta Riaño Irazábal, Mari Cruz García González. 2021. Alternativas sostenibles para la valorización de lactosuero: El proyecto LACTOCyL. Plataforma Tierra Cajamar.
Beatriz Molinuevo-Salces, Berta Riaño Irazábal, Mari Cruz García González. Febrero 2022. La digestión anaerobia como vía de valorización para el lactosuero: El proyecto LACTOCyL. Innovagri. Marzo 2022.
Beatriz Molinuevo-Salces, Berta Riaño Irazábal, Mari Cruz García González. Febrero 2022. La digestión anaerobia como vía de valorización para el lactosuero. Mundo Ganadero.
David Delgado Fuente y Lara Quijada Cantalapiedra. Julio 2023. Aplicación del proceso de microparticulación a la proteína del suero para su incorporación en productos lácteos (Proyectos LACTOCYL Y LACTOCAV).
Beatriz Molinuevo Salces, Berta Riaño Irazábal. 2023. Valorización de lactosuero. TOPGAN AGORA.

Artículos publicados en revistas científicas

Beatriz Molinuevo-Salces, Viviane da Silva-Lacerda, María Cruz García-González and Berta Riaño. Production of Volatile Fatty Acids from Cheese Whey and Their Recovery Using Gas-Permeable Membranes. Recycling MDPI, 2024, 9, 65.

Participación en jornadas/congresos con comunicaciones orales o posters

Durante el proyecto se presentaron un total de 8 comunicaciones orales en jornadas divulgativas y congresos internacionales. Además, se presentaron tres comunicaciones en forma de poster para los congresos internacionales ManuResource 2022, BIORESTEC 23 y ECOSTP2023 y se participó en el 15º Congreso Internacional de Bioenergía, donde se realizó netoworking con distintos stakeholders.

La digestión anaerobia: una vía de valorización energética para el estiércol de vacuno. Proyecto LACTOCyL. Comunicación oral en la Jornada "Symbiosis II: La economía circular aplicada al estiércol de vacuno". 16 septiembre 2021.
La valorización del suero de quesería. Proyecto LACTOCyL. Comunicación oral en el "Foro de Bioeconomía Cajamar", Valladolid el 23 de septiembre de 2021.
Alternativas para el tratamiento de purines en España. Proyecto LACTOCyL. Comunicación oral en "Workshop: Valorização energética e agronómica de resíduos da atividade pecuária". 27 octubre 2021.
Beatriz Molinuevo Salces. Estrategias de gestión de subproductos agroganaderos. Comunicación oral Curso ONLINE "Gestión y tratamiento de residuos agroganaderos". ONLINE. 21 febrero 2022.
David Delgado Fuente. Aplicación de nuevas tecnologías FOOD TECH en el sector lácteo: microparticulación, ultrafiltración y control de la coagulación. Proyectos COAGUSEN y LACTOCyL. Comunicación oral. Jornada "Aplicación de nuevas tecnologías en el sector lácteo". ONLINE. 24 febrero 2022.
David Delgado Fuente. "Posibles aprovechamientos del suero de quesería. Proyecto LACTOCYL (FEADER)". Comunicación oral. Jornada Técnica 'LACTOCYNARA II'. ONLINE. 16 marzo 2022.
Beatriz Molinuevo Salces, B. Riaño, M. C. García-González. The role of anaerobic digestion of dairy manure and cheese whey for the development of rural areas in Spain. Poster. Manuresource 2022, Holanda.11-12 mayo 2022
David Delgado Fuente. Ultrafiltración, microparticulación y valoración del suero lácteo Proyectos LACTOCAV y LACTOCyL. Comunicación oral. Congreso de la Industria Láctea (LATU) que se celebra en Montevideo (Uruguay). ONLINE. 8-9 septiembre 2022.
Viviane da Silva Lacerda. 15º Congreso Internacional de Bioenergía. Biogás y Biometano. Difusión del proyecto y networking con los stakeholders. Valladolid. 3-4 octubre 2022
Viviane da Silva Lacerda. Aprovechamiento del suero lácteo. Comunicación oral curso ONLINE "Tecnologías de valoración del lactosuero". ONLINE. 21 noviembre 2022.
Da Silva Lacerda, Viviane; Riaño, Berta; García-González, María Cruz; Molinuevo-Salces, Beatriz. Volatile fatty acids production from cheese whey by anaerobic digestion: Effects of pH and temperature. Poster. BIORESTEC. Italia 14-17 mayo 2023.
Da Silva-Lacerda, V. Riaño, B., García-González, M. C., Molinuevo-Salces, B. Production of Volatile Fatty Acids and Kinetic Study of the Anaerobic Digestion of Cheese whey. IWA ECOSTP 23. Poster. Gerona, 26-29 junio 2023.