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Investigación prueba un nuevo método para eliminar la lactosa de la leche

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La leche generalmente se deslacta mediante hidrólisis de lactosa, mediante conversión enzimática en galactosa y glucosa. Sin embargo,  este proceso puede aumentar la dulzura y cambiar de color , y puede disminuir el valor nutricional.

La cantidad de disacárido (lactosa) en los productos lácteos varía entre productos; algunos quesos contienen prácticamente cero, mientras que la leche contiene la mayor cantidad de lactosa de todos los productos lácteos en aproximadamente 4-5% en peso.

La cantidad de disacárido (lactosa) en los productos lácteos  varía entre productos ; algunos quesos contienen prácticamente cero, mientras que la leche contiene la mayor cantidad de lactosa de todos los productos lácteos en aproximadamente 4-5% en peso. Como una gran parte de la población mundial es intolerante a la lactosa, existe una  creciente demanda de leche sin lactosa.

La leche generalmente se deslacta mediante hidrólisis de lactosa, mediante conversión enzimática en galactosa y glucosa. Sin embargo,  este proceso puede aumentar la dulzura y cambiar de color , y puede disminuir el valor nutricional.

Un grupo de investigación dirigido por Aaron Morelos-Gomez, del Global Aqua Innovation Center de la Universidad Shinshu, ha investigado ahora la  aplicación de membranas de nanofiltración a  base de óxido de grafeno a la leche.

Las membranas de óxido de grafeno pueden crear una capa de incrustaciones porosas; por lo tanto, se consideró que su  rendimiento de filtración podía mantenerse mejor que el de las membranas poliméricas comerciales .

La estructura química y laminar de la membrana de óxido de grafeno permitió una mayor permeación de lactosa y agua, rechazando grasas, proteínas y algunos minerales. Por lo tanto, la textura, el sabor y  el valor nutricional de la leche se conservaron  mejor  que con las membranas poliméricas comerciales.

La concentración de lactosa y el flujo de permeado de lactosa fueron mucho más altos que las membranas de nanofiltración comerciales, debido a la capa de suciedad porosa y la estructura laminar de la membrana de óxido de grafeno. El ensuciamiento irreversible  se mejoró utilizando una  membrana de soporte de tamaño de poro de 1 µm para la membrana de óxido de grafeno. Esto provocó la formación de una capa de incrustaciones porosas que permitió una mayor recuperación del flujo de agua después de la filtración de la leche.

La investigación demostró que la aplicación de membranas de óxido de grafeno proporcionaba una  buena propiedad antiincrustante y una alta selectividad por la lactosa , lo que la hacía particularmente adecuada para aplicaciones en la industria láctea.

El método tiene un  alto potencial para eliminar los azúcares de las bebidas  mientras conserva otros ingredientes, aumentando su valor nutricional. La alta propiedad antiincrustante frente a una solución rica en materia orgánica como la leche la hace potencialmente adecuada para otras aplicaciones como el tratamiento de aguas residuales y aplicaciones médicas.

El grupo de investigación planea  continuar explorando las aplicaciones de las membranas de óxido de grafeno .

Para obtener más información sobre esta investigación, el estudio ‘Membranas de óxido de grafeno para leche sin lactosa’ se puede encontrar en  Carbón.

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Girolando, la mejor alternativa para la producción lechera en climas cálidos

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Con una producción promedio de 5.000 litros de leche durante 305 días bajo el calor del clima tropical, estas terneras presentan una mayor resistencia y adaptación al entorno, lo que aumenta sus tasas de supervivencia. Estas cualidades las destacan en un país donde la cría de terneras enfrenta tasas de mortalidad de hasta el 25 %. Las terneras Girolando pueden producir en promedio 5.000 litros de leche durante 305 días en climas cálidos. Fotos: Felipe Argoty, magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia sede Palmira.

En Colombia la producción lechera afronta una crisis marcada por los altos costos tanto de los insumos importados utilizados por la industria como de los alimentos concentrados para el ganado, además de factores como la tendencia al bajo consumo en el mercado y el encarecimiento de las tierras en zonas tradicionales de ganadería, entre otros, situación que ha obligado a los productores a buscar nuevas alternativas que permitan mantener la rentabilidad del negocio y reducir las pérdidas.

Foto. La cría de terneras enfrenta tasas de mortalidad de hasta el 25 %

Cerca del 80 % de la producción de leche proviene de animales con composición genuina en su genética, escenario en el que resaltan las terneras Girolando, una raza que toma y supera lo mejor del cruzamiento entre la productividad de la Holstein y la rusticidad de la Gyr, lo que les permite adaptarse a altas temperaturas, ser más tolerantes a parásitos y poderse pastorear en condiciones adversas, características que las convierten en la mejor opción para climas tropicales como los de Tolima, Valle del Cauca, Magdalena Medio y los Llanos Orientales y la Costa Caribe, en donde han demostrado un rendimiento superior.

En la industria lechera la etapa más crítica es la cría de las terneras, ya que es cuando los animales dependen de una adecuada alimentación y cuidados especiales para asegurar su supervivencia y óptimo desarrollo. Además de ser costosa, esta fase se asocia con altos índices de mortalidad, en particular por problemas de nutrición.

Ante este problema, durante su Maestría en Ciencias Agrarias en la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, el zootecnista Luis Felipe Argoty López evaluó mediante tres experimentos alternativas para mejorar la rentabilidad durante la cría, con dietas menos costosas pero con el aporte nutricional necesario para evitar problemas de crecimiento y desarrollo, clave en la crianza de reemplazo, cuando preparan a las terneras para que se conviertan en futuras vacas lecheras que renueven el hato y mantengan la productividad del sistema.

Foto. En Colombia cerca del 50 % de la producción de leche proviene de cruces de toros y cebús.

El Estudio

En la investigación se analizó el crecimiento y desarrollo ruminal (ingesta de alimento sólido) de 19 terneras Girolando F1 con edades entre 14 y 22 meses, en el corregimiento de Santa Rosa de Tapias, municipio de Guacarí (Valle del Cauca).

Para el trabajo se hicieron 3 grupos de animales con sendos tratamientos. A los del primer grupo (grupo control) se le suministraron 4 litros de leche al día, repartidas en dos tomas, y concentrado comercial; al segundo, 4 L de leche distribuidos en tres tomas, más consumo de alimento experimental; y al tercer grupo, 4 L de leche distribuidos en tres tomas, más consumo de alimento comercial. A todos los tratamientos se les suministró pasto pangola y agua a voluntad.

Sobre el alimento experimental, el investigador explica que “hicimos ajustes dentro de la proteína, la pusimos un poco más disponible dentro de la dieta de las terneras, usamos soya, maíz, algunos cereales, premezclas, un promotor de crecimiento ruminal y lo que utilizan todos los alimentos concentrados, porque el reto era hacer un concentrado experimental similar en composición al comercial, pero con algunas mejoras”.

Foto. El estudio se realizó con 19 terneras en el corregimiento de Santa Rosa de Tapias (Valle del Cauca)

También recolectó muestras de sangre cada 15 días, para analizar metabolitos como proteína, albúmina, globulinas, calcio, betahidroxibutirato (BHB) y cortisol. Así mismo evaluó parámetros biométricos como edad, peso, circunferencia, altura, ganancia de peso, consumo promedio y conversión alimenticia. Cada variable evaluada se analizó estadísticamente a través de un modelo mixto de medidas repetidas.

Aunque en la ganancia de peso los resultados no arrojaron diferencias significativas entre los tratamientos, entre muestreo sí las hubo y se evidenció que la edad de los animales influye en la concentración de proteínas en la sangre y que el BHB permite conocer indirectamente el desarrollo ruminal.

También se evidenció que “la edad de los animales influye en la concentración de proteínas en la sangre y que el BHB permite conocer indirectamente el desarrollo ruminal”.

Foto. Con la raza Girolando se puede obtener una producción lechera más competitiva y menos dependiente de razas europeas

El investigador destaca que, “este indicador sugiere que las terneras están desarrollando su rumen de forma óptima, lo cual es esencial para una digestión eficiente, y en última instancia para su futura capacidad de producir leche”.

También se registraron bajos niveles de cortisol en la sangre, una hormona que se libera en respuesta al estrés y puede afectar el crecimiento y la salud general del animal. Altos niveles de este indican que las terneras están experimentando estrés, lo que puede influir negativamente en su sistema inmunológico y reducir su capacidad de aprovechar nutrientes, afectando el desarrollo del rumen y la futura producción de leche.

“Si logramos que más productores opten por razas como la Girolando, tendríamos una producción lechera más competitiva y menos dependiente de razas europeas, cuya adaptación a nuestras condiciones es limitada”, anota el magíster.

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