ES2624792T3 - Composiciones lácteas y método de fabricación - Google Patents
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Abstract
Un método para fabricar una composición láctea que comprende las etapas de; pasar leche en un aparato de filtración en un flujo unidireccional en el que las etapas de filtración se llevan a cabo a una temperatura por debajo de 7,2 ºC (por debajo de 45 ºF); someter a la leche a una etapa de ultrafiltración para producir una fracción de filtrado de ultrafiltración y una fracción de retenido de ultrafiltración; someter al filtrado de ultrafiltración a una etapa de nanofiltración para producir una fracción de filtrado de nanofiltración y una fracción de retenido de nanofiltración; someter al retenido de ultrafiltración a una etapa de diafiltración para producir una fracción de filtrado de diafiltración y una fracción de retenido de diafiltración; mezclar una o más fracciones de filtrado y de retenido para formar una mezcla; tratar con calor la mezcla a 63,3 ºC (146 ºF) durante 30 minutos y enfriar la mezcla hasta por debajo de 5,6 ºC (por debajo de 42 ºF); y tratar la mezcla con enzima lactasa a 5,6 ºC hasta 7,2 ºC (42 ºF hasta 45 ºF) durante 6 a 10 horas.
Description
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un aumento del dulzor de la composición hidrolizada, en una cantidad equivalente al 0,3 % (p/v) de sacarosa (Mahoney, R.R., 1992, Advanced Dairy Chemistry, Vol. 3, p.108). De forma similar, la hidrólisis del 60 %, 90 % y 100 % de la lactosa de la leche da como resultado un aumento del dulzor de la composición hidrolizada en una cantidad equivalente al 0,6 % (p/v), 0,9 % (p/v) y el 1 % (p/v) de sacarosa, respectivamente.
En las composiciones se pueden incluir diversos componentes no nutritivos. Por ejemplo, son útiles los rellenos, agentes colorantes, sabores, emulsionantes, fuentes de grasa (por ejemplo, aceite vegetal) y similares. Se pueden añadir otros componentes valiosos nutricionalmente, pero no esenciales, incluyendo colina, taurina, L-carnitina y similares. Se contemplan las combinaciones de estos componentes no nutritivos y no esenciales.
Se pueden incorporar diversos productos nutracéuticos y productos fitoquímicos en las composiciones para su función pretendida. Adicionalmente, se contempla que las composiciones se pueden usar en otros productos lácteos, tales como, pero sin limitación, quesos, natas, natillas y similares.
Las composiciones se pueden envasar para el consumo y venta en una disposición que comprende un tetrabrik con la parte superior en pico, un recipiente de plástico, un recipiente de vidrio, un recipiente de papel, un recipiente de cartón o un recipiente metálico.
Ejemplos de trabajo
Ejemplo 1
En una realización de la invención se separaron los componentes de la leche cruda como sigue. Se utilizó un separador de leche (CMRP618-HGV, Alfa Laval) para realizar la separación mecánica en cuenco frío de la leche en nata y leche desnatada mediante fuerzas centrífugas a una temperatura por debajo de 7,2 ºC (45 ºF). Los procedimientos de la invención preferentemente se llevan a cabo a una temperatura de 5,6 ºC (42 ºF) o menos. Para mantener la temperatura del procedimiento a la temperatura necesaria, pueden utilizarse válvulas de derivación junto con los sistemas de filtración por membranas. Estas válvulas de derivación están diseñadas para derivar el producto de vuelta al tanque de suministro si las temperaturas exceden los 7,2 ºC (45 ºF), cuando la temperatura del producto excede el máximo deseado. Como resultado, el producto no continuará con un flujo de avance hasta que la temperatura del producto esté por debajo de 7,2 ºC (por debajo de 45 ºF).
La nata se trató con calor a 65,6 ºC (150 ºF) durante 30 minutos, se enfrió hasta por debajo de 5,6 ºC (por debajo de 42 ºF) y se transfirió a un cuarto frío (2,2 ºC) (36 ºF). Después de la separación de la nata, la leche desnatada se pasó de forma inicial a través de un sistema de ultrafiltración. El sistema de ultrafiltración empleaba filtros de membrana que tienen un intervalo de exclusión molecular de 5000 a 10.000 daltons. Los filtros de membrana de UF (PTI) tenían un soporte de polisulfona/polipropileno y una carga de presión máxima de 10,207 atm. La leche desnatada se concentró tres veces mediante la ultrafiltración de múltiples pases para producir un retenido de ultrafiltración (retenido de UF) y un filtrado de ultrafiltración (filtrado de UF). La temperatura del concentrado se mantuvo por debajo de 7,2 ºC (por debajo de 45 ºF) haciendo circular agua fría en la camisa del depósito de equilibrado de la unidad de ultrafiltración.
El filtrado de UF se concentró de tres a cuatro veces mediante un sistema de nanofiltración para producir un retenido de nanofiltración (retenido de NF) rico en lactosa y un filtrado de nanofiltración (filtrado de NF) reducido en lactosa. El sistema de nanofiltración empleaba filtros de membrana (Koch) que tenían un intervalo de exclusión molecular de 100 a 1000 daltons y una carga de presión máxima de 40,828 atm.
El retenido de NF se trató con calor a 63,3 ºC (146 ºF) durante 30 minutos, se enfrió hasta por debajo de 5,6 ºC (por debajo de 42 ºF) y se transfirió a un cuarto frío (2,2 ºC) (36 ºF). El filtrado de NF se concentró de dos a tres veces utilizando un sistema de ósmosis inversa que utiliza filtros de membrana que tienen un intervalo de exclusión molecular de 100-180 daltons. Los filtros de membrana de OI (Osmonics) estaban hechos de un material compuesto de poliéster de película fina y tenían la capacidad de soportar una carga de presión máxima de 30,425 atm. El retenido de ósmosis inversa (retenido de OI) se trató con calor a 63,3 ºC (146 ºF) durante 30 minutos, se enfrió hasta por debajo de 5,6 ºC (por debajo de 42 ºF) y se transfirió a un cuarto frío (2,2 ºC) (36 ºF). El retenido de OI (también conocido como agua de leche) se dejó aparte para el uso futuro como se discute a continuación.
El retenido de UF se mezcló con agua, el filtrado de OI, el filtrado de NF a 5,6 ºC (42 ºF) y la mezcla se concentró tres veces por diafiltración para producir un retenido diafiltrado (retenido de DF I) y un filtrado diafiltrado (filtrado de DF I). En determinados casos se empleó una segunda etapa de diafiltración para obtener una reducción adicional del contenido del contenido de lactosa del retenido de UF. En la segunda etapa de diafiltración, el retenido de DF I se mezcló con agua, el filtrado de OI y el filtrado de NF a 5,6 ºC (42 ºF) para obtener un retenido diafiltrado reconstituido, el cual posteriormente se concentró dos veces mediante diafiltración, para producir un retenido (Retenido de DF II) y un filtrado (filtrado de DF II). El retenido de DF II filtrado dos veces estuvo a 63,3 ºC (146 ºF) durante 30 minutos, se enfrió hasta por debajo de 5,6 ºC (por debajo de 42 ºF) y se transfirió a un cuarto frío (2,2 ºC) (36 ºF). El sistema de diafiltración empleaba filtros de membrana que tenían un intervalo de exclusión molecular de aproximadamente 1000 a 10.000 daltons.
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Todas las fracciones tratadas con calor se enfriaron hasta por debajo de 5,6 ºC (por debajo de 42 ºF) y se almacenaron a 2,2 ºC (36 ºF) para su uso en la preparación de composiciones lácteas mezcladas.
Ejemplo 2
En otra realización de la invención, se separó leche cruda en leche desnata y nata mediante un separador mecánico. La fracción de leche desnatada se concentró por ultrafiltración como se discute anteriormente, para producir un retenido de UF y un filtrado de UF. El filtrado de UF se concentró por nanofiltración como se discute anteriormente para producir un filtrado de NF y un retenido de NF. Una parte del filtrado de NF se trató con calor a 63,3 ºC (146 ºF) durante 30 minutos, se enfrió hasta por debajo de 5,6 ºC (por debajo de 42 ºF) y se almacenó a 2,2 ºC (36 ºF) para su uso en la preparación de composiciones lácteas mezcladas. Otra parte del filtrado de NF se mezcló con el retenido de UF y se concentró mediante un sistema de diafiltración para producir un retenido de DF y un filtrado de DF. En determinados aspectos de la invención se utilizó una segunda etapa de DF opcional para reducir adicionalmente la lactosa del material de partida, es decir, el retenido de UF.
Ejemplo 3
En una realización de la invención, se separó leche cruda en leche desnatada y nata. La fracción de leche desnatada se concentró por ultrafiltración como se discute anteriormente, para producir un retenido de UF y un filtrado de UF. El filtrado de UF se concentró por nanofiltración como se discute anteriormente, para producir un filtrado de NF y un retenido de NF. Una parte del filtrado de NF se trató con calor a 63,3 ºC (146 ºF) durante 30 minutos, se enfrió hasta por debajo de 5,6 ºC (por debajo de 42 ºF) y se almacenó a 2,2 ºC (36 ºF) para su uso en la preparación de composiciones lácteas mezcladas. El retenido de NF se trató con calor a 63,3 ºC (146 ºF) durante 30 minutos, se enfrió hasta por debajo de 5,6 ºC (por debajo de 42 ºF) y se transfirió a un cuarto frío (2,2 ºC) (36 ºF). Otra parte del filtrado de NF se concentró de dos a tres veces utilizando un sistema de ósmosis inversa. El retenido de OI se trató con calor a 63,3 ºC (146 ºF) durante 30 minutos, se enfrió hasta por debajo de 5,6 ºC (por debajo de 42 ºF) y se transfirió a un cuarto frío (2,2 ºC) (36 ºF). El filtrado de OI se dejó aparte para el uso futuro.
Ejemplo 4
Una realización de la invención proporciona una composición láctea mezclada que comprende uno o más componentes, tales como el retenido de UF/DF (retenido de DF I o retenido de DF II), retenido de NF y filtrado de NF. El retenido de UF/DF es un componente clave en el que se basan las composiciones mezcladas. Este componente contiene el grueso de las proteínas necesarias para el producto terminado. El componente de retenido de NF es en gran medida la fuente de los minerales y la lactosa del producto terminado, y también es el portador del mayor sabor. El retenido de OI es la fuente principal de los minerales/agua de la leche, necesarios para normalizar la fracción de sólidos que grasos del producto con respecto al patrón de identidad para la leche.
En determinados aspectos de la invención, de forma opcional puede añadirse la nata (separada de la leche cruda) a la composición. Después de la mezcla de los componentes de la leche, la composición se pasteurizó a 63,3 ºC (146 ºF) durante 30 minutos o 73,9 ºC (165 ºF) durante 16 segundos. Después de la pasteurización, la composición se enfrió hasta alrededor de 7,2 ºC (45 ºF) y se trató con la enzima lactasa. Después del tratamiento con lactasa, normalmente el producto final se envasó en frascos de plástico desinfectados anteriormente y se transfirió a cuartos fríos (2,2 ºC) (36 ºF) para el almacenamiento hasta el envío en recipientes aislados. En realizaciones alternativas de la invención, la composición puede someterse antes de la pasteurización al tratamiento con lactasa.
Ejemplo 5
Una realización adicional de la invención proporciona una composición láctea mezclada que comprende uno o más componentes de la leche tales como el retenido de UF/DF (retenido de DF I o retenido de DF II), el retenido de NF o el retenido de OI. En determinados aspectos de la invención, de forma opcional puede añadirse la nata (separada de leche cruda) a la composición. Después de la mezcla de los componentes de la leche, la composición se pasteurizó a 63,3 ºC (146 ºF) durante 30 minutos o a 73,9 ºC (165 ºF) durante 16 segundos. Después de la pasteurización, la composición se enfrió hasta alrededor de 7,2 ºC (45 ºF) y se trató con la enzima lactasa. Después del tratamiento con lactasa, normalmente el producto final se envasó en frascos de plástico desinfectados anteriormente y se transfirió a cuartos fríos (2,2 ºC) (36 ºF) para el almacenamiento hasta el envío en recipientes aislados. En realizaciones alternativas de la invención la composición puede someterse antes de la pasteurización al tratamiento con lactasa.
Ejemplo 6
Una realización de la invención proporciona una composición láctea mezclada que comprende uno o más componentes de la leche tales como el retenido de UF/DF (retenido de DF I o retenido de DF II), el retenido de OI y el filtrado de OI. En determinados aspectos de la invención, de forma opcional puede añadirse la nata (separada de la leche cruda) a la composición. Después de la mezcla de los componentes de la leche, la composición se pasteurizó a 63,3 ºC (146 ºF) durante 30 minutos o a 72,2 ºC (162 ºF) durante 16 segundos. Después de la
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Ejemplo 19 La Tabla 12 muestra la cantidad de componentes de la leche utilizados en la preparación de una composición mezclada con proteína al 8 %, sin grasa, baja en hidratos de carbono. TABLA 12
- Ingrediente
- Retenido de Leche Desnatada de UF-DF (kg) Retenido de NF (kg) Retenido de OI (kg) Nata (kg)
- Cantidad
- 34,85 4,66 5,90 0,0
Ejemplo 20
10 Los intervalos de componentes en el producto terminado, antes del tratamiento con enzima, normalmente varía de proteína del 3,5 al 12,0 %, lactosa del 0,1 al 5,0 %, minerales del 0,6 al 1,1 %, calcio del 0,2 al 0,8 % y grasa de la leche del 0 (sin grasa) al 4 % (toda la grasa). Después del tratamiento de un producto con lactasa, la cantidad de lactosa en el producto se reduce de forma significativa. En determinadas realizaciones de la invención, la cantidad de lactosa en el producto tratado con enzima se reduce a cero.
15 La Tabla 13 ilustra las composiciones de DESIGNER™ representativas preparadas utilizando los componentes de la leche aislados de la presente invención.
TABLA 13
- Producto
- Grasa (%) Proteína (%) Lactosa (%) Sólidos no grasos (%) Minerales (%)
- Leche desnatada DESIGNER®
- ≤ 0,2 5,7-6,1 1,5-1,85 8,34-8,45 0,7-0,8
- Leche reducida en grasa DESIGNER®
- 1,85-2,1 5,7-6,1 1,5-1,85 8,34-8,45 0,7-0,8
- Leche reducida en lactosa DESIGNER®
- 1,85-2,1 5,7-6,1 0,1-1,0 8,34-8,45 0,7-0,8
- Leche desnatada reducida en lactosa DESIGNER®
- ≤ 0,2 5,7-6,1 0,1-1,0 8,34-8,45 0,7-0,8
- Leche reducida en grasa sin lactosa DESIGNER®
- 1,85-2,1 4,2-4,5 3,0-3,3 8,35-8,55 0,7-0,8
20 Las composiciones ejemplares adicionales que pueden preparase a partir de los componentes separados de la invención reivindicada son como se expone a continuación.
Una composición láctea que consiste en el 2,0 % de grasa butírica, el 6,2 % de proteína, el 0,75 % de minerales y el 25 1,8 % de lactosa, preparada combinando el 62 % de retenido de UF refiltrado de leche desnatada, el 4,75 % de nata, el 4,66 % de concentrado de lactosa (retenido de NF) y el 29 % de retenido de OI.
Una composición láctea que consiste en el 0,2 % de grasa butírica, el 6,2 % de proteína, el 0,75 % de minerales y el 1,8 % de lactosa, preparada combinando el 62 % de retenido de UF refiltrado de leche desnatada, el 4,66 % de 30 concentrado de lactosa (retenido de NF) y el 33,34 % de retenido de OI.
Una composición láctea que consiste en el 0,2 % de grasa butírica, proteína 6,25, el 0,75 % de minerales y el 1,8 % de lactosa, preparada combinando el 62 % de retenido de UF refiltrado de leche desnatada, el 4,66 % de concentrado de lactosa (retenido de NF) y el 33,34 % de filtrado de NF preparado a partir de filtrado de leche
35 desnatada de UF.
Una composición láctea que consiste en el 2,0 % de grasa butírica, el 6,25 % de proteína, el 0,75 % de minerales y el 1,8 % de lactosa, preparada combinando el 62 % de retenido de UF refiltrado de leche desnatada, el 4,75 % de nata, el 4,66 % de concentrado de lactosa (retenido de NF) y el 29 % de filtrado de NF preparado a partir de filtrado
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