Les proteïnes són macromolècules en la composició de les quals intervenen únicament tres elements químics bàsics: oxigen, hidrogen i nitrogen. La combinació de diversos àtoms d’aquests tres elements dóna lloc a unes petites molècules anomenades aminoàcids i, al seu torn, diferents combinacions d’aminoàcids donen lloc a tota la família de proteïnes. A partir dels 20 aminoàcids que existeixen es pot obtenir tota la família de proteïnes. Segons com es combinin, s’aconseguiran proteïnes amb diferents funcionalitats i propietats.

Les proteïnes constitueixen un element fonamental en qualsevol organisme viu. En el cas de l’organisme humà, la majoria dels aminoàcids els sintetitzem nosaltres mateixos, però hi ha un petit nombre que no som capaços d’elaborar, els anomenats indispensables, i hem d’assimilar-los a través de la ingesta per poder completar el nostre cicle vital.

Existeixen diferents fonts d’aliments que ens permeten ingerir la majoria d’aquests aminoàcids. Poden ser d’origen animal (carn, peix, ous, llet) o vegetal (leguminoses, cereals). Alguns d’ells, com hem dit, els obtenim a través de la llet o dels seus derivats (formatges, iogurts, quallades…).

PROTEÏNES LÀCTIQUES

Pel seu elevat valor nutricional, el seu fàcil digestibilitat i la seva riquesa en aminoàcids indispensables, les proteïnes de la llet es consideren les segones en el rang de proteïnes alimentàries. Només la clara d’ou supera en “prestacions” a les proteïnes làctiques. Així mateix, les proteïnes es troben normalment solubles o en suspensió coloidal en l’aigua de la llet, per la qual cosa poden ser fàcilment extretes utilitzant tècniques poc agressives, que respectin el seu valor nutricional i les seves característiques funcionals.

Pel seu elevat valor nutricional, el seu fàcil digestibilitat i la seva riquesa en aminoàcids indispensables, les proteïnes de la llet es consideren les segones en el rang de proteïnes alimentàries.

Per separar les proteïnes d’altres components de la llet com poden ser el greix o la lactosa, s’utilitzen processos com la ultrafiltració, la microfiltració o el descremat. Per separar les diferents proteïnes entre si, se segueixen altres tècniques de separació com poden ser la coagulació, la cromatografia o la precipitació. Per mitjà d’aquestes tècniques es pot aconseguir una llista gairebé innombrable de proteïnes làctiques funcionals des de les més conegudes com les caseïnes, caseinats o lactosueros, a les més desconegudes com la betalactoglobulina o les lactoalbúmines. Totes i cadascuna d’elles s’utilitza en alguna aplicació, tant en l’alimentació com en farmàcia o cosmètica.

Obtenció de les proteïnes

La llet, després de ser extreta dels animals (principalment vaques, cabres i ovelles) ha de passar una sèrie de tractaments regulats per la legislació, abans de la seva comercialització: ha de ser filtrada, tractada tèrmicament per eliminar la càrrega bacteriològica, refredada i envasada.

Composició de la llet

La llet sencera aporta uns components sòlids que normalment se situen en els següents percentatges (encara que depenen de l’origen d’aquesta matèria primera):

• 3,0-3,5%: Greix. D’aquesta, un percentatge superior al 95% són triglicèrids i la resta són àcids grassos lliures, colesterol, etc. Normalment, com més castigada estigui una llet, més presència haurà d’àcids grassos lliures.
• 4,0-4,5%: Lactosa. És el sucre propi de la llet. Resulta de la combinació d’una glucosa i una galactosa i és la responsable de proporcionar el dolçor a la llet.
• 3,0-3,5%: Proteïnes. D’aquesta part ens ocuparem més endavant.

Els sòlids restants formen una llarga llista de components que es troben en valors molt més petits per sota del 1%, com les cendres (sals minerals dissoltes), vitamines, enzims, etc. La resta és, naturalment, aigua.

Si sotmetem la llet sencera a processos de descremat obtenim les llets semidesnatades (aproximadament l’1,5% de greix) o les descremades (típicament un 0,1% de greix).

Propietats físiques de li llet

Posat que el component majoritari és l’aigua, les seves propietats físiques seran molt similars a aquesta última. En la seva estructura es troben tres fases diferents: una fase dissolta, on roman la lactosa, les sals, les proteïnes séricas i els àcids grassos lliures; una fase emulsionada, on estan els glòbuls de greix; i una fase dispersa, on les molècules de caseïna (que són insolubles) es troben en suspensió.

Quan la llet recentment obtinguda es deixa en repòs, el greix (nata) se separa en la part superior. Per això es duu a terme una homogeneïtzació a l’hora d’elaborar la llet comercial. Si es produeix una contaminació per microorganismes, aquests fermenten la lactosa i produeixen àcid làctic, reduint el ph. Aquesta fermentació provoca, en primera fase, una coagulació (iogurt). Si passa més temps obtenim la quallada (caseïnes i glòbuls de greix retinguts durant la coagulació) i el lactosuero (líquid amb presència de proteïnes séricas, enzims i part de lactosa).

Les proteïnes de la llet

La fracció proteica de la llet està formada per una mescla de diferents proteïnes, majoritàriament caseïna i proteïnes de sèrum, cadascuna d’elles amb les seves particulars propietats físic-químiques. El 80% de les proteïnes són caseïnes (fins a tres tipus diferents: alfa, beta i kappa). Associades al fosfat càlcic formen els caseïnats càlcics, insolubles. Es troben en una proporció de 25-28 g/l de llet.

El 20% restant són proteïnes de sèrum, bàsicament immunoglobulines (2,5% o 1 g/l de llet), seroalbúmines (1,3% o 0,5 g/l de llet), alfa-lactoalbúmina (4% o 1,2 g/l de llet) i beta-lactoglobulina (10% o 3,2 g/l de llet).

 

Descripció dels productes obtinguts

• Caseïna àcida: afegint un àcid mineral a la llet es provoca la precipitació de la caseïna. Aquesta es centrifuga, aïlla i seca. S’empra en l’elaboració de caseinats, formatges fosos, productes dietètics, aliments infantils, etc. Aquesta fracció conté un mínim del 90% de proteïna.
• Caseína – cuajo: la proteína de la leche se coagula mediante enzimas (cuajo). El aislado obtenido se centrifuga y seca. Proporciona aproximadamente un 85% de proteínas y se utiliza principalmente en quesos fundidos.
• Caseinats: Producte de la solubilització de la caseïna àcida mitjançant una base (sòdica, càlcica o potásica) seguida d’un assecat. Els caseinats poden arribar al 90% de proteïna, i les seves propietats dependran de la base utilitzada en la seva solubilització. Els més utilitzats en alimentació són els càlcics, per la seva gran similitud amb les proteïnes originals de la llet, i els sòdics, per les seves propietats espesantes, emulsionants i espumantes. Aquests últims s’utilitzen en gelats, postres, formatges fosos, salses, elaborats cárnics, etc.
• Concentrat de proteïnes:Els concentrats s’obtenen mitjançant tècniques de ultrafiltració amb diferents tipus de membranes (a diferència dels tipus anteriors que s’obtenien per extracció selectiva). Es poden arribar a nivells del 85% en proteïna.
  Si s’utilitza com a matèria primera la llet descremada, s’obtenen els concentrats de proteïnes de llet (MPC, de l’anglès Milk Powder Concentrates). La seva aplicació bàsica se centra en els formatges i els productes làctics, entre ells els gelats.
  Si en canvi s’utilitza el lactosuero com a font de matèria primera, s’obtenen els concentrats de proteïnes de sèrum (WPC, de l’anglès Whey Powder Concentrates). En ser productes d’alt contingut en aminoàcids indispensables, presenten certa similitud amb la proteïna de la clara d’ou. Són molt solubles en aigua i presenten gran capacitat de retenció d’aigua i poders gelificants i espumants. S’utilitzen en múltiples aplicacions, com a pastisseria, plats precuinats, dietètica, etc.
• Coprecipitats: és un aïllat de proteïnes on es concentren la majoria de les proteïnes originals de la llet. Es coneixen com TMP (Total milk protein). Cada vegada s’utilitzen menys i s’opta per la utilització dels MPC
• Aïllat de proteïna de sèrum: es duu a terme una extracció selectiva per cromatografia. A partir de tècniques de separació més complexes s’aconsegueixen les fraccions més funcionals. Són productes menys utilitzats en alimentació.
• Sèrum enriquit en proteïna: es procedeix eliminant del sèrum aquells components no proteics. S’aconsegueixen nivells de proteïnes del 30 al 40%. Per la seva naturalesa la qualitat de les proteïnes és inferior a les descrites anteriorment. S’utilitzen, no obstant això, en productes làctics.
• Lactoalbúmines: són les fraccions amb propietats funcionals més semblants a les clares d’ou, i existeix un ventall ampli de possibilitats.

APLICACIONS EN GELATERIA

Des del punt de vista del gelater artesà, la llet en pols desnatada i els subproductes com els concentrats de proteïnes de la llet i els de sèrum s’han associat de forma prejuiciosa a la producció industrial del gelat. La concepció negativa d’aquests productes ha frenat la seva implantació en els obradors. No obstant això en els últims anys els professionals han apostat per la llet en pols desnatada per aportar proteïna i sòlids al gelat, només quan s’han convençut que la tecnologia que s’aplica en la seva extracció degrada molt poc la qualitat d’aquest producte. El cas dels extractes de proteïnes, molt emprats en la indústria gelater en substitució de la llet en pols, encara es troba amb seriosos obstacles per a la seva comercialització en les gelateries.

Els concentrats, que incorporen les proteïnes més nobles i funcionals per al gelat, s’obtenen a través de mecanismes de centrifugació de la llet i de procediments  denominats separació membrana (veure esquema). És també una tecnologia poc agressiva per a la qualitat de les proteïnes làctiques. És un bon substitut de la llet en pols desnatada per al correcte equilibri de l’estructura del gelat perquè en general és més econòmic. Així mateix, la utilització d’un bon concentrat permet obtenir una producció més regular (estandarditzada) del gelat en termes de qualitat i quantitat amb molta més seguretat.

Al substituir la llet en pols desnatada per concentrats de proteïnes i de sèrums s’evita també treballar amb components com la cendra i altres minerals de la llet en pols desnatada que no sempre interessen al gelater. Com hem comentat abans, reforçar el contingut proteínic pot evitar que durant l’exposició en vitrina el gelat s’enfonsi en la cubeta i s’encongeixi. Això es deu al fet que l’aire que conté el producte final s’ha anat perdent perquè no està ben atrapat. Per tant, un suplement proteínic d’alta qualitat pot ser fonamental per mantenir més temps l’estabilitat del gelat.

Sigui com sigui, la utilització d’aquest tipus de productes ha de fer-se a consciència, valorant en profunditat els avantatges i desavantatges que ens pot aportar. Com ja es va exposar en un nombre anterior, el fonamental a l’hora d’avaluar les aportacions de proteïnes en les nostres formulacions és conèixer la seva qualitat, per sobre de la quantitat. En concret ens fixarem en aquelles que aportin propietats emulsionants, estabilizants, espesants i gelificants, per controlar i millorar textures, sabors i vides comercials dels gelats i aliments en general. En qualsevol cas hem d’entendre que una proteïna és una substància “viva”. Per tant, les seves propietats i la seva activitat funcional dependran de les característiques físic-químiques del mitjà on vagin incorporades.