Cada vez más personas optan por productos lácteos sin lactosa, ya sea debido a intolerancia o por preferencia personal. La lactosa, un disacárido compuesto por glucosa y galactosa, es el azúcar presente en la leche. Para muchas personas, la incapacidad de producir suficiente enzima lactasa para digerirla causa problemas digestivos como hinchazón, diarrea y dolor abdominal. Afortunadamente, el avance de la tecnología ha permitido desarrollar procesos para fabricar lácteos sin lactosa, manteniendo sus nutrientes esenciales y ofreciendo una alternativa a los consumidores.
El reto de la separación de la lactosa
El gran desafío para eliminar la lactosa es separarla del resto de los componentes de la leche, que varían mucho en tamaño. Las proteínas y las grasas son moléculas grandes, mientras que la lactosa y los minerales son pequeños. La industria alimentaria ha desarrollado distintas técnicas para lograr esta separación y satisfacer la creciente demanda de productos "sin lactosa".
Principales métodos para eliminar la lactosa
Existen varias técnicas para eliminar o reducir el contenido de lactosa en la leche, cada una con sus propias características y aplicaciones.
1. Ultrafiltración y procesos de membrana
La ultrafiltración es un método de filtración altamente efectivo para separar componentes de la leche. Este proceso utiliza membranas con poros muy finos que retienen las proteínas y las grasas, mientras permiten el paso de moléculas más pequeñas como la lactosa, los minerales y el agua. Las membranas se seleccionan en función de los compuestos que se desean retener. En orden de mayor a menor tamaño, los componentes disueltos en la leche son grasa, proteínas, lactosa y minerales.
- Microfiltración: Utilizada para retener partículas del tamaño de bacterias y esporas, dejando pasar proteínas, glóbulos de grasa, azúcares, aminoácidos, minerales y agua.
- Ultrafiltración: Retiene proteínas y glóbulos de grasa, permitiendo el paso de azúcares, aminoácidos, minerales y agua. Es el método más común para la producción de leche sin lactosa.
- Nanofiltración: Retiene azúcares como la sacarosa.
- Ósmosis Inversa: Permite el paso de prácticamente solo agua junto con minerales muy sencillos.
Los minerales, que son nutricionalmente valiosos, pueden ser recuperados y reintegrados a la leche. La lactosa separada, por su parte, se utiliza a menudo como ingrediente en otros productos, obteniendo así una leche baja en hidratos de carbono. Un proceso común implica someter la leche descremada o parcialmente descremada a ultrafiltración para obtener un retentado (concentrado de proteínas y grasas) y un permeado (agua, lactosa y minerales). Posteriormente, el permeado de ultrafiltración puede ser sometido a nanofiltración para separar aún más la lactosa y los minerales.
2. Hidrólisis enzimática de la lactosa
La forma más utilizada por la industria para producir leche "sin lactosa" consiste en romper el enlace de la lactosa. La hidrólisis enzimática descompone la lactosa en sus dos monosacáridos constituyentes: glucosa y galactosa. Esta reacción es catalizada por la enzima β-galactosidasa, conocida como lactasa, la cual se obtiene a partir de microorganismos debido a sus ciclos de producción cortos y alto rendimiento.
La aplicación de la enzima lactasa en la leche fluida es un proceso efectivo. Una opción para su uso es inmovilizar la lactasa en un gel o columna, permitiendo que la leche entre en contacto transitorio con ella. Esta técnica es popular porque la enzima se mantiene estable, puede reutilizarse y se recupera fácilmente. Además, al no dejar la enzima en el producto final, se aumenta su estabilidad. Es importante destacar que, aunque la leche "sin lactosa" tenga un sabor más dulce, no se le añade azúcar; este dulzor se debe a que la glucosa y la galactosa tienen un poder edulcorante superior al de la lactosa original.
Intolerancia a la lactosa 2. Divulgación científica (IQOG-CSIC)
3. Fermentación
La fermentación es otro método eficaz para reducir la lactosa, aunque no genera leche completamente sin lactosa. Mediante este proceso, la lactosa se reduce entre un 20% y un 30%, al ser convertida por las bacterias lácticas en azúcares más sencillos y otros metabolitos. Este método es el que se utiliza en la elaboración de algunos productos lácteos fermentados donde se desea una reducción natural de la lactosa.
Innovaciones y desafíos en la producción de leche sin lactosa
La industria lechera continúa investigando para mejorar los procesos de deslactosado. Los objetivos principales son lograr una leche deslactosada con un perfil sensorial equivalente al de la leche pasteurizada normal, optimizando los costos de producción y la recuperación de subproductos. Las patentes recientes, como la estadounidense 8.445,052, buscan combinar la ultrafiltración y la nanofiltración con la hidrólisis enzimática para lograr una eliminación eficiente de la lactosa y un producto final con sabor similar a la leche original.
Procesos combinados para una leche deslactosada de alta calidad
Un proceso avanzado para la obtención de leche deslactosada con un perfil sensorial óptimo incluye los siguientes pasos:
- Estandarización de la leche: La leche cruda se estandariza a un nivel de grasa específico (por ejemplo, entre 1.7% y 1.9% de grasa butírica).
- Ultrafiltración (UF): La leche estandarizada se somete a UF, obteniendo un "concentrado de leche" (retentado con 4.9% a 5.1% de proteína) y un permeado. Las proporciones típicas son 58-60% de retentado y 40-42% de permeado.
- Nanofiltración (NF) del permeado de UF: El permeado de UF (que contiene agua, lactosa y minerales) se somete a NF para obtener un retentado (agua, lactosa y minerales) y un permeado (agua y minerales). Las proporciones en NF suelen ser 33-35% de retentado y 65-67% de permeado. Durante la diafiltración, se utiliza agua para optimizar la recuperación de sales minerales y compuestos aromáticos, manteniendo la concentración de lactosa controlada para evitar su cristalización en las membranas.
- Mezclado y reconstitución: El retentado de UF se mezcla con el permeado de NF. Este paso es crucial para obtener el volumen deseado de leche reconstituida con un nivel de lactosa reducido (entre 3.0% y 3.2%).
- Tratamiento UHT e hidrólisis enzimática: La mezcla resultante es sometida a un proceso UHT (temperatura ultra alta) y posteriormente se le adiciona la enzima lactasa para hidrolizar la lactosa remanente, generando glucosa y galactosa.
Intolerancia a la lactosa 2. Divulgación científica (IQOG-CSIC)
Este proceso busca remover entre un 37% y un 38% de la lactosa en las etapas de UF y NF, para que la leche reconstituida tenga un contenido de lactosa de aproximadamente 3.0% a 3.2%. La hidrólisis enzimática final asegura una reducción aún mayor, logrando un dulzor similar al de la leche normal.
La lactosa como subproducto
La lactosa separada en estos procesos no es un desecho; tiene valor como subproducto. Químicamente, la lactosa es un disacárido compuesto por galactosa y glucosa. En la industria, se utiliza como producto de relleno en alimentos, como agente aglutinante de grasa en la panadería, y en la industria farmacéutica como producto de relleno, aglutinante, adsorbente y para recubrir píldoras y comprimidos.
El método tradicional de producción de lactosa es a partir del suero agridulce, generalmente en forma de permeado de suero, ya que las proteínas han sido eliminadas, simplificando el proceso. La pureza de la lactosa puede aumentarse mediante nanofiltración y descalcificación antes de la evaporación. Después de la evaporación y cristalización, los cristales de lactosa se separan en decantadores, se diluyen, se secan y se envasan.
Consideraciones para el consumo de leche sin lactosa
El uso de leche sin lactosa es cada vez más común, especialmente en bebidas como el café. Al haber eliminado la lactosa y transformarla en glucosa y galactosa, la leche adquiere un sabor más dulce, lo que puede ser interesante para crear perfiles de sabor diferentes. Los baristas, por ejemplo, utilizan la leche sin lactosa para equilibrar el amargor del café o para aportar un dulzor adicional en sus preparaciones, incluso combinándola con leche entera para lograr una mejor cremosidad y elasticidad en el arte latte.