La introducción de la filtración por membrana durante el procesamiento de la fórmula infantil (IMF) representa un enfoque innovador para aumentar el contenido de proteína nativa en comparación con el IMF estándar
La fórmula de leche infantil (FMI) simula la composición proteica de la leche humana en términos de la proporción de proteína de suero a caseína mediante la adición de proteínas de suero. La composición de proteínas y las concentraciones de aminoácidos en IMF pueden parecerse mucho a la leche humana. Pero la leche materna es, por naturaleza, sin calentar, por lo que todas las proteínas se encuentran en su forma nativa. Los tratamientos térmicos son críticos durante la fabricación de IMF, con dos propósitos principales:
- seguridad microbiológica, donde se aplica calor para eliminar microbios patógenos
- eliminación de agua por concentración evaporativa y secado por aspersión durante la fabricación del polvo
Proceso de producción de fórmula infantil
Dependiendo del proceso de fabricación, IMF generalmente se somete a varios tratamientos térmicos. Estos tienen un efecto profundo en la estructura de las proteínas nativas y promueven la formación de Maillard y productos de oxidación. La tecnología de filtración por membrana se ha aplicado en el procesamiento industrial de productos lácteos como alternativa al tratamiento térmico hasta cierto punto. Específicamente, la microfiltración de flujo cruzado (MF) proporciona un enfoque no térmico para el control de los números microbianos. Se utiliza para fabricar productos lácteos de vida útil extendida (ESL) a escala industrial.
La membrana más utilizada para ESL tiene un tamaño de poro de 1,4 um, ya que reduce eficazmente la población microbiana en combinación con la pasteurización sin afectar significativamente a los principales componentes de la leche. La posibilidad de incorporar MF en la producción de IMF fue reportada recientemente por primera vez. Esto empleando una combinación de membranas de 0,8 y 0,1 µm para producir IMF con un alto contenido de proteínas nativas.
Proteínas de suero
Se ha demostrado que la desnaturalización y la agregación de las proteínas del suero afectan su comportamiento durante el tránsito gastrointestinal. En particular durante la digestión gástrica en adultos y lactantes, tanto in vitro como in vivo. La coagulación de proteínas durante la fase gástrica se considera un paso que determina la velocidad de la cinética de digestión de proteínas y la velocidad de vaciamiento gástrico. La reestructuración gástrica da como resultado cambios en el equilibrio del calcio y el fosfato dentro de la micela de caseína, así como el despliegue y la agregación de las proteínas del suero.
Resultados de diversos estudios sugirieron beneficios potenciales para el proceso alternativo de flujo dividido. El objetivo de un trabajo del Departamento de Ciencias Biológicas, Universidad Tecnológica de Munster, Cork, Irlanda, fue describir en detalle la producción a escala de laboratorio de la fórmula de leche infantil filtrada por membrana (MEM-IMF)). Se esperaría que el proceso alternativo produjera un perfil de proteína modificado en comparación con el procesamiento estándar. Por lo que se determinó el grado de agregación y desnaturalización de la proteína para el MEM-IMF y se comparó con la fórmula de leche infantil estándar tratada con altas temperaturas (HT-IMF). También se investigó la calidad microbiológica y química para orientar la producción a mayor escala.
El estudio ha demostrado que la incorporación de un paso de filtración por membrana durante el procesamiento de la fórmula infantil puede aumentar significativamente el contenido de proteínas nativas, que se parece más a la leche materna. Un paso de membrana en cascada que constaba de un filtro cerámico de 1,4 um seguido de un filtro polimérico de PVDF de 0,2 um resultó en una reducción de la proteína total. Pero tembién redujo los niveles de proteínas desnaturalizadas y agregadas en el polvo MEM-IMF final. El polvo MEM-IMF cumplió con los criterios de seguridad microbiana para IMF. Pero en este caso la incorporación de membranas de 0,2 um en la configuración a escala piloto no eliminó por completo la contaminación microbiana.
