ES2625900T3

ES2625900T3 - Leche sólida y procedimiento para fabricarla

Info

Publication number: ES2625900T3
Application number: ES06843763.1T
Authority: ES
Inventors: Mitsuho Research and Development SHIBATA
Original assignee: Meiji Co Ltd
Current assignee: Meiji Co Ltd
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2017-07-20
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: TW200735782A; EP1965654B1; JP2012196228A; US10154674B2; TWI422336B; JP5202317B2; WO2007077970A1; EP3189735A1; US20180368432A1; CA2632277C; EP1965654A4; MY149082A; JP5420722B2; DK1965654T3; EP3189735B1; US9635869B2; JP2009521906A; US20170188598A1; US20090175998A1; CN101437404B

Abstract

Método para fabricar leche sólida que comprende: Un paso de compresión para comprimir leche en polvo para obtener una forma sólida de leche en polvo comprimida; un paso de humidificación para humidificar la leche en polvo comprimida obtenida por el paso de compresión; y un paso de secado para secarla leche en polvo comprimida humidificada por el paso de humidificación; una fuerza de compresión en el paso de compresión que comprende 50KPa-30MPa, en el que el paso de compresión obtiene la forma sólida de la leche en polvo comprimida, usando una máquina para moldeo por compresión, para comprimir la leche en polvo, en el que la velocidad de compresión de la máquina de moldeo por compresión es 0.5 mm/s-40 mm/s.

Description

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DESCRIPCION

Leche solida y procedimiento para fabricarla Campo de la invencion

La presente invencion se relaciona con un metodo para fabricar leche solida, para ser disuelta en agua caliente para bebida. Mas espedficamente, la presente invencion se relaciona con leche solida que tiene solubilidad y fortaleza preferidas.

Descripcion de la tecnica relacionada

La leche en polvo es un producto alimenticio cuya vida util es mejorada retirando de la leche bovina y similares, casi toda la humedad necesaria para el crecimiento microbiano. Dada la capacidad y descenso en el peso mediante el retiro de humedad, la leche en polvo puede ser transportada facilmente. Asf, la leche en polvo tiene ventajas en vida util y transporte. La leche en polvo tiene intersticios entre los polvos de leche, y la porosidad de la leche en polvo es generalmente 60%-70%, de modo que se disuelve facilmente en agua caliente. Sin embargo, la leche en polvo requiere la medicion de la cantidad apropiada cada vez que es disuelta en agua caliente o similar. Tambien, por medicion de la leche en polvo o por toma de la leche en polvo, esta puede difundirse. Por esto, se ha propuesto leche solida que es leche en polvo llevada al estado solido (publicacion abierta de Solicitud de Modelo de Utilidad Japones No. SHO49-130189 (vease documento de patente 1 abajo), y No. SHO61-118280 (vease documento de patente 2 abajo). Sin embargo, no ha sido facil realmente llevar la leche en polvo hasta estado solido y satisfacer tanto la fortaleza como la solubilidad. Es decir, incluso si la leche en polvo es llevada al estado solido, ha sido facil romperla y ha sido diffcil manipularla. Ademas, la leche solida tiene menor area superficial comparada con la leche en polvo, de modo que ha sido menos soluble en el agua caliente.

Cuando la leche en polvo es comprimida realmente para llevarla al estado solido, dado que la leche en polvo es una sustancia que forma una emulsion, el estado emulsificado es destruido por la presion. Entonces la grasa llamada "grasa libre" exuda de la leche en polvo. La grasa libre se oxida facilmente y destruye el sabor de la leche en polvo. Tambien, cuando la leche en polvo es disuelta en el agua caliente, existe el problema de la excesiva flotacion de grasa libre sobre el agua y los agregados. (Este fenomeno es denominado "separacion de aceite".) Por otro lado, la publicacion de Solicitud de Patente Japonesa Examinada No. SHO49-4948 (vease documento de patente 3 abajo) divulga "agregado de leche en polvo". Se divulga el punto segun el cual "el agregado de leche en polvo es sumergido facilmente y asf facilmente desintegrado cuando es colocado en agua caliente, para que se disperse y disuelva". Sin embargo, el "agregado de leche en polvo" en la publicacion es una mezcla con azucar o glucosa, de modo que es "adecuado para el uso en adicion a cafe, te o similares". Es decir, el ingrediente basico del agregado de leche en polvo no es solo la leche en polvo y no es sustituido por leche de mama para ser dada a los infantes. La publicacion de Solicitud de Patente Japonesa Examinada No. SHO49-4948, considera el problema de la grasa libre y similares, cuando se usa solo la leche en polvo como ingrediente basico, usando de este modo la mezcla de leche en polvo granulada y azucar o glucosa para fabricar "agregado de leche en polvo". La leche en polvo en un estado granulado tiene una mayor area superficial comparada con aquella del estado solido, de modo que su solubilidad es alta incluso si la porosidad del granulo en sf mismo es pequena.

La publicacion de Solicitud de Patente Japonesa Examinada No. SHO45-39018 (vease documento de patente 4 abajo) divulga una tecnologfa similar a la de la publicacion de Solicitud de Patente Japonesa Examinada No. SHO49-4948 mencionada anteriormente. Es decir, se divulga que con objeto de lograr leche solida facilmente soluble, debe aumentarse el volumen de los intersticios, y existe el problema de la grasa libre para llevar la leche en polvo al estado solido. Sin embargo, en el mismo documento, puesto que "existe un lfmite para el aumento de tamano de una partfcula individual de leche en polvo " (columna 2, lmea 30 del mismo documento), "la leche en polvo es unida al grupo de azucar para la formacion de granulos y luego moldeada y secada", con lo cual se obtiene "leche solida facilmente soluble con menos grasa libre" (columna 3, lmeas 13-15 del mismo documento). Es decir, en el mismo documento se menciona que no puede obtenerse la leche solida llevando solo la leche en polvo al estado solido. Ademas, la leche solida descrita en la referencia es obtenida uniendo el grupo de azucar a la leche en polvo, de modo que existe grupo de azucar como un nucleo central, y se reduce la porosidad. Tambien, no puede obtenerse la leche solida composicionalmente homogenea.

La publicacion de Solicitud de Patente Japonesa Examinada No. SHO53-59066 divulga "comprimidos de leche solida". Este comprimido de leche solida es un comprimido de una alta densidad que tiene sus componentes de grasa lixiviados sobre la superficie y bloqueados del aire externo, mediante el recubrimiento de la grasa. Dado que el comprimido de alta densidad es deseable como la leche solida del mismo documento, su porosidad es baja.

El documento japones No. 3044635 divulga "leche congelada". La leche congelada incluye muchas moleculas de agua, de modo que casi no hay espacio de aire.

Por ejemplo en WO 2006/005525 y en EP 1 048 216 (productos de leche seca con alta densidad) se divulgan otros metodos para fabricar productos de leche solidificada (composiciones de polvo sinterizado).

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Tambien, en el campo de productos alimenticios tales como sopa, se conocen productos alimenticios solidos para ser disueltos mediante colocacion en agua caliente (Publicacion abierta de Solicitud de Patente Japonesa No. HEI11-127823, Publicacion abierta de Solicitud de Patente Japonesa No. 2004-49220, y Publicacion abierta de Solicitud de Patente Japonesa No. 2004-49221) a la cual se anade generalmente agente de desintegracion. Tambien, dado que sus ingredientes no son la leche en polvo, no existe un problema como el de la grasa libre que es espedfica de la leche en polvo. Es decir, aunque se conocen la sopa solida y similares, no puede obtenerse leche solida simplemente desviando estas tecnologfas en la fabricacion de leche solida, dado que la leche en polvo, que es el ingrediente basico de la leche solida, incluye mucha grasa.

Tambien, en el campo de la medicina, se han desarrollado diferentes "comprimidos que se disuelven rapidamente en forma oral" facilmente solubles en la boca (por ejemplo publicacion abierta de Solicitud de Patente Japonesa No. HEI5-271054, Publicacion abierta de Solicitud de Patente Japonesa No. HEI8-291051, Publicacion abierta de Solicitud de Patente Japonesa No. HEI09-048726, Publicacion abierta de Solicitud de Patente Japonesa No. 200095674, Publicacion abierta de Solicitud de Patente Japonesa No. 2000-44463, Publicacion abierta de Solicitud de Patente Japonesa No. 2001-89398, Publicacion abierta de Solicitud de Patente Japonesa No. 2004-049220, y patente japonesa No. 2650493). Sin embargo, una composicion de medicamento tiene en general una pequena relacion de peso ocupada por una sustancia activa, de modo que pueden mezclarse muchos aditivos tales como vetnculos diferentes de la sustancia activa, y el diseno de componente es relativamente facil. Por ello, el medicamento tiene en general una elevada fortaleza, y no tiene necesidad de control de su solubilidad, controlando la porosidad. Tambien, un medicamento no incluye mucha grasa, como la leche en polvo. Por ello, la tecnologfa "de rapida desintegracion" en los "comprimidos de rapida desintegracion intraoral" no puede ser desviada a la leche solida. Tambien, el "comprimido de rapida desintegracion intraoral" requiere disolverse rapidamente con minima agua en la cavidad oral. Por otro lado, generalmente la leche solida es disuelta en agua caliente para bebida, pero

no es tomada directamente en la boca, de modo que no se requiere tanto la rapida solubilidad, como en el

"comprimido de rapida desintegracion".

[Documento de patente 1] Publicacion abierta de Solicitud de Modelo de Utilidad Japonesa No. SHO49-130189 [Documento de patente 2] Publicacion abierta de Solicitud de Patente Japonesa No. SHO61-118280 [Documento de patente 3] Publicacion de Solicitud de Patente Japonesa Examinada No. SHO49-4948

[Documento de patente 4] Publicacion de Solicitud de Patente Japonesa Examinada No. SHO45-39018

Resumen de la invencion

Un objeto de la presente invencion, donde dicha invencion esta definida por las reivindicaciones es suministrar leche solida que tiene una solubilidad y fortaleza preferidas, y metodo para fabricarla.

Otro objeto de la presente invencion es suministrar leche solida que es de facil manipulacion en el transporte y de facil medicion, y el metodo para fabricarla.

Otro objeto de la presente invencion es suministrar leche solida que tiene poca degradacion del sabor y degradacion en el tiempo, tal como separacion de aceite causado por la grasa libre, y el metodo para fabricarla.

Otro objeto de la presente invencion es suministrar leche solida cuya composicion de componentes es controlable solo con un componente nutricional, y el metodo para fabricarla. Espedficamente, un objeto de la presente invencion es suministrar leche solida que tiene solubilidad y fortaleza preferidas sin adicion de aditivos, y el metodo para fabricarla.

Otro objeto de la presente invencion es suministrar un metodo de fabricacion de leche solida a partir de leche en polvo y sin adicion de aditivos, tales como lubricante.

Otro objeto de la presente invencion es suministrar un metodo para fabricar leche solida, que pueda evitar una situacion en la cual la leche en polvo esta unida a un majadero y un mortero de una maquina de moldeo por compresion en un proceso de manufactura.

Otro objeto de la presente invencion es suministrar un metodo para fabricacion de leche en polvo y leche solida, que pueda fabricar no solo la leche en polvo sino tambien la leche solida con base en la leche en polvo, despues de fabricar la leche en polvo.

La presente invencion se basa en el conocimiento segun el cual basicamente puede obtenerse leche solida suministrada con fortaleza y solubilidad adecuadas, usando como ingrediente solo leche en polvo que se suministra, con moldeo por compresion bajo un estado donde se controlan dentro de intervalos predeterminados la porosidad y la grasa libre, y luego es humidificada y secada. Por lo menos uno de los objetos mencionados anteriormente puede ser logrado por la siguiente leche solida y el metodo para fabricarla.

[1] Un aspecto de la leche solida obtenida por el metodo de la presente invencion es leche solida que tiene una porosidad de 30%-60%. Como se describio anteriormente, se han hecho propuestas para fabricar leche solida desde

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aproximadamente de los ultimos anos 40 de la era Showa. Sin embargo, el problema es que la leche solida dura es levemente soluble mientras la leche solida con elevada solubilidad es fragil. Por ello, no pudo obtenerse leche solida satisfaciendo tanto la dureza como la solubilidad. Se ha fabricado por primera vez leche solida con una porosidad de 30%-60%, controlando condiciones tales como la porosidad, el contenido de grasa o el contenido de agua dentro del ingrediente basico, la fuerza de compresion, la velocidad de compresion, el tiempo de retencion de compresion (tiempo para retener el maximo desplazamiento de compresion), la cantidad de grasa libre, la condicion de humidificacion, y la condicion de secado para fabricar la leche solida. La leche solida fabricada asf es suministrada con la dureza y la solubilidad. Es decir, dado que la leche solida de la presente invencion tiene la porosidad de 30%- 60%, puede obtenerse la dureza requerida en la fabricacion y distribucion y la solubilidad requerida en el punto de uso.

[2] Otro aspecto de la leche solida obtenida con la presente invencion es la leche solida como se describio en [1] anteriormente, en el que el contenido de grasa de la leche solida es igual a o mayor a 5% en peso. Debe notarse que "contenido de grasa" significa contenido de grasa en el peso del total de leche solida. Como un ejemplo mas espedfico de "igual a o mayor a 5% en peso" del contenido de grasa, puede mencionarse 5%-70% en peso como se describira posteriormente.

[3] Otro aspecto de la leche solida de la presente invencion es la leche solida como se describio en [1] anteriormente, en el que la grasa emulsificada y la grasa libre se incluyen como grasa, y el contenido de grasa libre es 0.5%-4% en peso. Como se describira posteriormente, la leche solida de la presente invencion incluye de manera proactiva la grasa libre que se considera preferible que no sea generada, obteniendo con ello leche solida que tiene un intersticio predeterminado.

[4] Otro aspecto de la leche solida obtenida con la presente invencion es la leche solida como se describio en [1] anteriormente, en la que el contenido de agua es 1%-4% en peso.

[5] Otro aspecto de la leche solida obtenida con la presente invencion es la leche solida como se describio en [1] anteriormente, en la que el volumen de la leche solida es 1cm3-50cm3. La leche solida de la presente invencion tiene mayor volumen comparado con la leche en polvo convencional puesto que es leche solida, de modo que la cantidad adecuada puede ser medida facilmente y el transporte es conveniente.

[6] Otro aspecto de la leche solida obtenida con la presente invencion es la leche solida como se describio en [1] anteriormente, en el que como ingrediente basico se usa leche en polvo, y la composicion de la leche solida es homogenea. Puesto que como ingrediente basico se usa leche en polvo predeterminada que incluye grasa libre, puede fabricarse leche solida compuesta unicamente de leche en polvo, sin formar un nucleo o similar, con azucar.

[7] Otro aspecto de la leche solida obtenida con la presente invencion es la leche solida como se describio en [1] anteriormente, en el que solo se usa leche en polvo como ingrediente basico. Usando como ingrediente basico solo la leche en polvo, puede obtenerse facilmente la leche solida con homogeneidad composicional.

[8] Otro aspecto de la leche solida obtenida con la presente invencion es la leche solida como se describio en [1] anteriormente, en el que cuando se coloca una partfcula de leche solida dentro de 100 ml de agua a 50°C, el tiempo requerido para que la leche solida se disuelva completamente es 5 segundos -60 segundos en condicion de vibracion de 1.5 vueltas/s y amplitud de 30cm. Teniendo una porosidad predeterminada, la leche solida de la presente invencion tiene rapida solubilidad, satisfaciendo de este modo los requerimientos del mercado como producto comercial.

[9] Otro aspecto de la leche solida obtenida con la presente invencion es la leche solida como se describio en [1] anteriormente, en el que la potencia en el momento de ruptura de la muestra por aplicacion de carga en una direccion que minimiza un area de una seccion de ruptura, es 20N-300N. La leche solida de la presente invencion tiene un cierto grado de dureza, de modo que puede prevenirse en alguna extension una situacion en la que la leche solida se rompe durante el transporte. Debe notarse que otro aspecto de la leche solida de la presente invencion es la leche solida que tiene la porosidad de 30%-60%, el contenido de grasa de 5%-70% en peso, el contenido de grasa libre de 0.5%-4% en peso del total de la leche solida, el contenido de agua de 1%-4% en peso, el volumen de 1cm3-50cm3, y solo se usa la leche en polvo como ingrediente basico. La leche solida que adopta tal composicion tiene la solubilidad rapida como se indica por [8] anteriormente, y el grado de dureza mencionado anteriormente.

[10] El metodo de fabricacion de leche solida de la presente invencion es un metodo de fabricacion de leche solida que incluye: un paso de compresion para comprimir la leche en polvo para obtener una forma solida de una leche en polvo comprimida; un paso de humidificacion para humidificar la leche en polvo comprimida obtenida por el paso de compresion; y un paso de secado para secar la leche en polvo comprimida humidificada en el paso de humidificacion; en el que una fuerza de compresion en el paso de compresion es 50KPa-30MPa. Ademas el paso de compresion obtiene la forma solida de la leche en polvo comprimida, usando una maquina para moldeo por compresion, para comprimir la leche en polvo, en el que la velocidad de compresion de la maquina de moldeo por compresion es 0.5 mm/s a 40 mm/s.

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[11] Otro aspecto del metodo de fabricacion de leche solida de la presente invencion, es el metodo de fabricacion de leche solida como se describio en [10] anteriormente, en el que sustancialmente no se anade aditivo en el paso de compresion.

[12] Otro aspecto del metodo de fabricacion de leche solida de la presente invencion, es el metodo de fabricacion de leche solida como se describio en [10] anteriormente, en el que en el paso de compresion se usa leche en polvo cuyo contenido de grasa es igual a o mayor a 5% en peso.

[13] Otro aspecto del metodo de fabricacion de leche solida de la presente invencion, es el metodo de fabricacion de leche solida como se describio en [10] anteriormente, en el que el contenido de grasa libre de la leche en polvo comprimida es 0.5%-4% en peso. En el metodo de fabricacion de leche solida de la presente invencion, incluyendo de manera proactiva la grasa libre que se considera preferible que no sea generada, se obtiene leche solida que tiene un intersticio predeterminado.

[14] Otro aspecto del metodo de fabricacion de leche solida de la presente invencion, es el metodo de fabricacion de leche solida como se describio en [10], en el que la fuerza de compresion en el paso de compresion es controlada de modo la porosidad de la leche en polvo comprimida asume 30%-60%.

[15] Otro aspecto del metodo de fabricacion de leche solida de la presente invencion, es el metodo de fabricacion de leche solida como se describio en [10], en el que en el paso de compresion se obtiene la forma solida de la leche en polvo comprimida usando una maquina de moldeo por compresion para comprimir la leche en polvo, y la velocidad de compresion de la maquina de moldeo por compresion es 0.5 mm/s a 40 mm/s. Como sera verificado en las realizaciones descritas posteriormente, cuando la velocidad de compresion (velocidad movil del majadero) es pequena, aunque toma tiempo convertir en solida la leche en polvo, puede obtenerse leche solida que tiene alta porosidad, asf como alta dureza y excelente solubilidad. Por ello, en el intervalo de velocidad de compresion mencionado anteriormente, puede obtenerse la leche solida deseada. Como se mostrara por las realizaciones descritas posteriormente, cuando la porosidad es grande (por ejemplo por encima de 50%), se mejora la solubilidad mantenimiento dureza predeterminada, manteniendo la velocidad de compresion en 0.1 mm/s-40 mm/s. Por otro lado, cuando la porosidad es pequena (por ejemplo 50% o menos), se alcanzo la solubilidad predeterminada mientras se mantema la dureza predeterminada incluso si la velocidad de compresion era de aproximadamente 100 mm/s.

[16] Otro aspecto del metodo de fabricacion de leche solida de la presente invencion, es el metodo de fabricacion de leche solida como se describio en [10], en el que el tiempo de retencion de compresion (tiempo para retener el maximo desplazamiento de compresion) en el paso de compresion es 0.1 seg-1min

[17] Otro aspecto del metodo de fabricacion de leche solida de la presente invencion, es el metodo de fabricacion de leche solida como se describio en [10], en el que la cantidad de humedad anadida a la leche en polvo comprimida es

0.5%-3% en peso de la leche en polvo comprimida, despues del paso de compresion.

[18] Otro aspecto del metodo de fabricacion de leche solida de la presente invencion, es el metodo de fabricacion de leche solida como se describio en [10], en el que el tiempo de humidificacion en el paso de humidificacion es 5 seg-1 hora.

[19] Otro aspecto del metodo de fabricacion de leche solida de la presente invencion, es el metodo de fabricacion de leche solida como se describio en [10], en el que el contenido de agua de la leche solida es controlado dentro de 1% mas o menos del contenido de agua de la leche en polvo usada como ingrediente.

En esta especificacion, "porosidad" indica un porcentaje del volumen de intersticios que responde por el volumen de la masa de polvo (vease por ejemplo "lyakuhin no Kaihatu (Development of Medicine)" editado por Miyajima Kouichiro (Vol.15), Hirokawa Shoten 1989, Page 240). Mas espedficamente, es un volumen medido mediante "medicion de porosidad para leche solida" en un ejemplo de prueba que sera descrito posteriormente.

En esta especificacion, "leche en polvo" indica leche modificada y similares y mezclas en polvo de componente soluble en grasa tal como grasa de leche y resina y componente soluble en agua, que estan secados, tal como agua, azucar, protema (incluyendo peptidos y aminoacidos), y minerales. Los ejemplos de leche en polvo incluyen leche en polvo entera, leche en polvo modificada, polvo de crema y similares.

En esta especificacion, "leche solida" indica un tipo de leche modificada hasta el estado solido a temperatura normal. La leche solida indica espedficamente leche en polvo moldeada hasta un tamano y peso predeterminados, que rinde, cuando se disuelve en agua, la misma sustancia que la de la leche en polvo disuelta en agua.

En esta especificacion, "composicionalmente homogeneo" indica que tiene sustancialmente la misma composicion en todas las partes de la leche solida. Debe notarse que casos donde antes del moldeo por compresion se anaden y mezclan componentes no pretendidos para adicion de solidez y solubilidad, son tambien "composicionalmente homogeneos". Sin embargo, los estados en los cuales la leche en polvo que tiene pequeno diametro de grano esta

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unida al grupo de azucar que tiene un diametro grande de grano como nucleo, por ejemplo en el documento de patente 3 o el documento de patente 4, no pueden ser llamados "composicionalmente homogeneos". Mientras en un caso donde se suministra capa de recubrimiento sobre la superficie despues de fabricar la leche solida, dado que el interior de la capa de recubrimiento es la leche solida, la leche solida puede ser llamada "composicionalmente homogenea".

En esta especificacion, "aditivo" indica un agente o agentes tales como aglutinante, agente de desintegracion, lubricante y leudante diferente a componente nutricional.

En esta especificacion, "sustancialmente no se anade aditivo" indica usar basicamente solo la leche en polvo como el ingrediente basico, donde el aditivo es igual a o menor a 0.5% en peso (preferiblemente 0.1% en peso o menos) que es la cantidad a la cual el aditivo no tiene efecto en el componente nutricional. Debe notarse que en la presente invencion, es preferible que se use solo la leche en polvo como el ingrediente basico y que no se use otro aditivo diferente a la leche en polvo.

Efecto de la invencion

De acuerdo con la presente invencion, la porosidad de leche solida es controlada, de modo que puede suministrarse leche solida que tiene solubilidad y fortaleza preferidas, y metodo para fabricacion de la misma.

De acuerdo con la presente invencion, la leche solida tiene un tamano y forma predeterminados, de modo que puede suministrarse leche solida de facil manipulacion en el transporte y facil medicion, y metodo de fabricacion de la misma.

De acuerdo con la presente invencion, se estima que la grasa libre es la causa de la degradacion del sabor, resultante de la degradacion por oxidacion de la grasa, mientras la leche en polvo es preservada si se genera intencionalmente dentro de un intervalo libre de perturbaciones. Asf, mediante el uso eficiente de la grasa libre como lubricante o similar, puede suministrarse leche solida que tiene baja degradacion del sabor y degradacion con el tiempo causado por la grasa libre, y el metodo para fabricar la misma sin adicion de un aditivo.

De acuerdo con la presente invencion, la leche en polvo puede ser transformada hasta leche solida como esta, de modo que puede obtenerse leche solida cuya composicion de componente es controlable solo con componente nutricional, controlando la composicion de la leche en polvo en sf misma, y metodo para fabricar la misma.

De acuerdo con la presente invencion, puede evitarse una situacion donde la leche en polvo esta unida a un majadero y un mortero de una maquina de moldeo por compresion, mediante el control de la rata de grasa libre en la leche en polvo, porosidad y cantidad de agua (especialmente la grasa libre) dentro de un intervalo adecuado, suministrando de ese modo un metodo altamente productivo para fabricar leche solida.

De acuerdo con la presente invencion, la grasa libre puede ser utilizada efectivamente como sustituto para un aditivo como se describio anteriormente, de modo que puede suministrarse el metodo para fabricar leche solida a partir de leche en polvo como esta, sin anadir aditivos tales como lubricante a la leche en polvo.

De acuerdo con la presente invencion, puede suministrarse el metodo para fabricar leche en polvo y leche solida, el cual puede manufacturar no solo la leche en polvo sino tambien la leche solida, con base en la leche en polvo despues de fabricar la leche en polvo.

Breve descripcion de los dibujos

Fig.1 es una grafica que muestra la relacion entre porosidad y tiempo de disolucion en la realizacion 1;

Fig.2 es una grafica que muestra la relacion entre fuerza de compresion y grasa libre en la realizacion 1;

Fig.3 es una grafica que muestra la relacion entre tiempo de humidificacion y fortaleza en la realizacion 5;

Fig.4 es una grafica que muestra la relacion entre cantidad de agua de humidificacion y dureza en la realizacion 5;

Figs.5(a)-5(c) son graficas que muestran la condicion ffsica de leche solida obtenida mediante una realizacion 8. Fig.5(a) es una grafica que muestra la relacion entre velocidad de compresion y dureza de la leche solida obtenida. Fig.5(b) es una grafica que muestra la relacion entre velocidad de compresion y grasa libre.

Fig.5(c) es una grafica que muestra la relacion entre dureza y grasa libre de leche solida; y

Figs.6(a) y 6(b) son graficas que muestran la condicion ffsica de leche solida obtenida mediante una realizacion 9. Fig.6(a) es una grafica que muestra la relacion entre velocidad de compresion y dureza de la leche solida obtenida. Fig.6(b) es una grafica que muestra la relacion entre velocidad de compresion y grasa libre; y

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Fig.7 es una grafica que muestra la condicion ffsica de leche solida obtenida mediante la realizacion 10.

Descripcion detallada de las realizaciones preferidas

1. Leche solida

La leche solida que puede ser obtenida por el metodo de la presente invencion tiene porosidad de 30%-60% (entre 30% y 60% inclusive). A medida que aumenta la porosidad, aumenta la solubilidad y se reduce la fortaleza. Tambien, cuando la porosidad es pequena, la solubilidad es baja. La porosidad es controlada principalmente por la fuerza de compresion en el proceso de compresion. Debe notarse que en la presente invencion, mientras la porosidad puede ser 35%-50%, la porosidad puede ser ajustada a 30%-35%, 30%-45%, 40%-45%, o 40%-50%, de acuerdo con el proposito pretendido. Tambien, como se prueba por las realizaciones que seran descritas posteriormente, incluso si la leche solida tiene alta porosidad, puede obtenerse una con excelente solubilidad y dureza, mediante el ajuste apropiado de la porosidad, el contenido de grasa o el contenido de agua dentro del ingrediente basico, la fuerza de compresion, la velocidad de compresion, el tiempo de retencion de compresion (tiempo para retener el maximo desplazamiento de compresion), la cantidad de grasa libre, la condicion de humidificacion y la condicion de secado. Por ello, como porosidad preferible de la leche solida en la presente invencion, pueden mencionarse mas de 50% e igual a o menor a 65% mientras son tambien aplicables mas de 50% e igual a o menor a 60%, mas de 50% e igual a o menor a 58%, mas de 50% e igual a o menor a 55%. Tambien, la porosidad puede ser 55% -65%, 55%-60%, o 55%-58%. Mediante el ajuste de la porosidad para que este dentro de estos intervalos, se hace posible obtener leche solida favorable que tiene resueltos los problemas de una separacion de aceite y similares, como se describira posteriormente.

Es preferible que en la leche solida exista pluralidad de intersticios. Preferiblemente, los intersticios (huecos) estan distribuidos homogeneamente. Dado que los intersticios estan distribuidos casi homogeneamente en la leche solida, puede obtenerse una mayor solubilidad. Cuanto mayor sea el intersticio, mas facilmente puede penetrar el agua, de modo que puede obtenerse una solubilidad rapida. Por otro lado, cuando el tamano de los intersticios es demasiado grande, desciende la fortaleza o la superficie de la leche solida se torna aspera. Por ello, como el tamano de los intersticios pueden mencionarse 10 pm-500 pm, mientras se prefiere 50 pm -300 pm. El tamano de los intersticios puede ser medido con metodos conocidos, tales como un examen de la superficie y el plano de seccion transversal de la leche solida, usando un microscopio de barrido de electrones.

Los componentes de la leche solida son basicamente los mismos de los de la leche en polvo, que es el ingrediente basico, excluyendo la cantidad de agua. Como los componentes de la leche solida pueden mencionarse azucar, protema, mineral y agua.

Como el contenido de grasa de la leche solida, puede mencionarse como un ejemplo 5%-70% en peso, mientras es preferible 5%-50% en peso, y es mas preferible 10%-45% en peso.

La leche solida que puede ser obtenida por el metodo de la presente invencion puede incluir como la grasa, la grasa emulsificada y la grasa libre. Es decir, en la leche en polvo y la leche solida convencionales, la grasa libre ha sido excluida proactivamente debido a los problemas de degradacion del sabor y flotacion sobre el agua (separacion de aceite) cuando es disuelta en agua caliente. Preferiblemente la leche solida de la presente invencion incluye de manera proactiva esta grasa libre para un uso efectivo como sustituto para el lubricante y similares. Asf, la presente invencion puede producir buena leche solida sin usar aditivos. Sin embargo, demasiada grasa libre puede dar como resultado el problema de la separacion de aceite. Por ello, como contenido de grasa libre de la leche solida de la presente invencion, puede mencionarse 0.5%-4% en peso, mientras es preferible 0.7%-3% en peso, y es mas preferible 1%-2.5% en peso. Esto es porque puede controlarse una dureza, solubilidad y excesiva separacion de aceite preferibles, como se muestra en las realizaciones que se describira posteriormente. Debe notarse que la cantidad de grasa libre cuando la separacion de aceite se torna problematica, depende de las caractensticas ffsicas tales como la composicion de grasa y la forma esferica de la grasa dentro de la leche en polvo usada como el ingrediente basico, de modo que la cantidad de grasa libre incluida en la leche solida puede ser ajustada de manera apropiada dentro de los intervalos mencionados anteriormente. Debe notarse que cuando se fabrica la leche solida, incluso si se usa el mismo ingrediente basico, mediante reduccion de la velocidad de compresion (velocidad movil del majadero de la maquina de moldeo por compresion, que es obtenida dividiendo el desplazamiento de compresion por el tiempo de compresion) en el proceso de compresion por ejemplo, puede obtenerse leche solida que tiene cierto grado de dureza mientras tiene una alta porosidad. Cuando la leche solida es usada asf, la grasa libre tiende a subir. Por ello, en la presente invencion la leche solida puede contener mas grasa libre que la leche solida ordinaria.

Cuando hay mucha agua contenida en la leche solida, se degrada la estabilidad al almacenamiento mientras poca agua hace fragil a la leche solida. Por ello, como contenido de agua en la leche solida de la presente invencion, puede mencionarse 1%-4% en peso, mientras es preferible 2%-3.5% en peso.

La forma de la leche solida no esta limitada espedficamente, en tanto la leche solida tenga un cierto tamano. Como forma de la leche solida, pueden mencionarse forma de columna, forma de columna elfptica, forma cubica, forma de

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paralelepfpedo rectangular, forma de disco, forma de esfera, forma de columna poligonal, forma de piramide poligonal, forma de piramide truncada, y poliedro, mientras desde el punto de vista de la conveniencia de portabilidad se prefieren la forma de columna o forma de prisma cuadrangular. Debe notarse que con objeto de evitar situaciones en que la leche solida se rompa, preferiblemente las esquinas estan biseladas.

Preferiblemente la leche solida hace una cantidad de leche para ser bebida de una vez, cuando se disuelve una a varias partfculas de leche solida (preferiblemente una partfcula de leche solida) en agua caliente. Por ello, como el volumen de leche solida, puede mencionarse 1 cm3-50 cm3, mientras se prefiere 2 cm-30 cm3 y es mas preferible 4 cm3-20 cm3.

Se necesita que la leche solida tenga un cierto nivel de solubilidad. Para la leche solida de la presente invencion, bajo la condicion de medicion de solubilidad que sera descrita posteriormente, se prefiere una que tiene solubilidad de 60 seg o menos, mientras se prefiere 45 seg o menos, y es mas preferible 30 seg o menos. Sin embargo, incluso no puede obtenerse lfquida si el tiempo es demasiado corto, de modo que es preferible la solubilidad de 5 seg o mas.

La leche solida necesita tener cierto nivel de fortaleza con objeto de evitar tanto como sea posible una situacion donde la leche solida se rompe mientras es transportada. Para la leche solida de la presente invencion, bajo la condicion de medicion de dureza que se describira posteriormente, se prefiere una que tiene una dureza de 20 N o mas. Por otro lado, desde la perspectiva de la solubilidad, es preferible una dureza de 300 N o menos. La dureza de la leche solida puede estar entre 30 N y 200 N inclusive o entre 50 N y 100 N inclusive. En esta especificacion, la dureza indica la dureza bajo la condicion de medicion de la dureza de comprimidos, como se describira posteriormente.

2. Proceso de manufactura

El metodo para la fabricacion de la leche solida incluye un paso de compresion, para comprimir la leche en polvo, para obtener una forma solida de leche en polvo comprimida, un paso de humidificacion para humidificar la leche en polvo comprimida obtenida en el paso de compresion, y un paso de secado para el secado de la leche en polvo comprimida humidificada en el paso de humidificacion.

2.1 Paso de compresion

El paso de compresion es para comprimir una leche en polvo, para obtener forma solida de leche en polvo comprimida. En el paso de compresion, la leche en polvo es comprimida con una presion relativamente baja, en la extension en que la leche en polvo pueda ser movida a un siguiente paso, obteniendo de ese modo leche en polvo comprimida que asegura el intersticio para la infiltracion del agua. En el paso de compresion, la leche en polvo es comprimida con objeto de satisfacer los requerimientos de leche en polvo comprimida que tiene intersticios apropiados y que tiene atributos de retencion de la forma. Es decir, la porosidad en este paso de compresion esta relacionada mtimamente con la porosidad de la leche solida. Tambien, si la lubricacion de la leche en polvo comprimida es escasa, existe un problema de falla en la fabricacion de un comprimido, esto es, una parte de la leche en polvo comprimida se adhiere al equipo, tal como una maquina de formacion de comprimidos. Ademas, si el atributo de obtencion de forma de la leche en polvo comprimida es malo, surge como un problema en el procedimiento de fabricacion de leche solida, que algo del producto no puede mantener la forma.

Para el ingrediente basico del proceso de compresion, preferiblemente se usa solo leche en polvo y sustancialmente no se anade aditivo. La leche en polvo puede ser comprada comercialmente o ser aquellas producidas por el metodo de produccion conocido (tal como el metodo de produccion divulgado en publicaciones abiertas de Solicitud de Patente Japonesa Nos. HEI10-262553, HEI11-178506, 2000-41576, 2001-128615, 2003-180244, 2003-245039, y similares). Como la composicion de la leche en polvo, puede mencionarse una similar a la leche solida mencionada anteriormente. Debe notarse que como ingrediente basico en el proceso de compresion, puede anadirse grasa. Sin embargo, si se anade la grasa, la grasa puede causar separacion de aceite y la grasa anadida se adhiere a la superficie de la leche en polvo, de modo que desciende la precision de llenado en el mortero. Por ello, en la etapa de compresion, se usa preferiblemente la leche en polvo que es fabricada para incluir un contenido objetivo de grasa libre.

Cuando el contenido de grasa en la leche en polvo es alto, la fuerza de compresion puede ser pequena. Por otro lado, cuando el contenido de grasa en la leche en polvo es bajo, la fuerza de compresion tiene que ser alta. Por ello, el uso de leche en polvo con mayor contenido de grasa satisface el requerimiento para suministrar intersticios apropiados y producir leche en polvo comprimida con atributo de retencion de forma. Desde tales puntos de vista, para el contenido de grasa en la leche en polvo, puede mencionarse 5%-70% en peso, mientras es preferible 5%- 50% en peso y es mas preferible 10%-45% en peso.

Como se describio anteriormente, se prefiere la leche en polvo que incluye la grasa libre. En la presente invencion, esta grasa libre es usada efectivamente en lugar de usar lubricante o similares. De acuerdo con ello, la presente invencion habilita la produccion de buena leche solida sin anadir aditivos. Para el contenido de grasa libre en la

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leche solida de la presente invencion, puede mencionarse 0.5%-3% en peso, mientras se prefiere 0.7%-2.4% en peso y es mas preferible 1%-2% en peso.

Cuando en la leche en polvo esta incluida mucha agua, se degrada la vida util, mientras cuando es menor, ella se torna fragil (se deteriora el atributo de retencion de forma). Por ello, para el contenido de agua en la leche solida, puede mencionarse 1%-4% en peso mientras es preferible 2%-3.5% en peso.

En el proceso de compresion, se produce la leche en polvo comprimida mediante medios de compresion para comprimir la leche en polvo, para obtener leche en polvo comprimida en el estado solido. El medio de compresion es una maquina para moldeo por compresion, tal como una maquina conocida para formacion de comprimidos y puede mencionarse un aparato para prueba de compresion, mientras es preferible la maquina para produccion de comprimidos. Se nota que para una maquina para produccion de comprimidos, pueden mencionarse aquellas descritas en Publicacion de Solicitud de Patente Japonesa Examinada No. SHO33-9237, Publicacion abierta de Solicitud de Patente Japonesa No. SHO53-59066, Publicacion abierta de Solicitud de Patente Japonesa Nos. HEI6- 218028, 2000-95674, y patente japonesa No. 2650493.

Debe notarse que cuando se usa la maquina para moldeo por compresion para comprimir el objeto en polvo, por ejemplo, el objeto en polvo es colocado en un mortero, machacado con un majadero para anadir fuerza de compresion al objeto en polvo, y convertido en el estado solido. Si el objeto en polvo tiene escasa lubricacion, puede ocurrir la situacion en la cual el objeto en polvo se pega a la superficie del majadero. Esto no solo degrada la calidad del producto sino que requerira limpieza de la superficie del majadero, dando como resultado un descenso en el rendimiento del proceso. Por ello, se realiza la adicion de lubricante especialmente en la fabricacion de medicamentos. Sin embargo, el lubricante es cera que no es muy soluble en agua. Por ello, es indeseable anadir lubricante a cosas solidas como la leche solida que es para bebida en un estado disuelto en agua caliente. Esta es una de las razones por las cuales ha sido diffcil la fabricacion de la leche solida. La presente invencion, como se describio anteriormente, usa como el lubricante una cantidad adecuada de la grasa libre de la que se ha concebido deseable que no sea generada, previniendo de este modo la situacion en la cual la leche en polvo se adhiere al majadero. Ademas, como se describio anteriormente, obteniendo la leche en polvo comprimida que tiene una porosidad apropiada, se hace posible obtener leche solida con un excelente atributo de retencion de forma. Tambien, mientras la adicion de agente de desintegracion puede causar una situacion donde se genera sedimento, con el metodo para fabricar la leche solida de la presente invencion, es innecesario el agente de desintegracion de modo que tal situacion puede ser evitada de manera efectiva.

La temperatura ambiental en el proceso de compresion no esta limitada de manera espedfica, de modo que el proceso de compresion puede ser ejecutado a temperatura ambiente. Mas espedficamente, para la temperatura ambiental en el proceso de compresion puede mencionarse 10°C -30 °C. Para la humedad en el proceso de compresion puede mencionarse por ejemplo 30% HR-50% HR. Es preferible en el proceso de compresion que la compresion de la leche en polvo sea realizada de manera continua.

Como se confirma por las realizaciones que se describiran posteriormente, mientras la reduccion de la velocidad de compresion (velocidad de movimiento del majadero en la maquina de moldeo por compresion) da como resultado un mayor tiempo para transformar la leche en polvo en solido, puede obtenerse leche solida que tiene alta porosidad asf como un cierto grado de dureza. Por otro lado, mientras el aumento en la velocidad de compresion mejora la habilidad de fabricacion para transformar la leche en polvo en solido, se hace diffcil obtener la leche en polvo que mantiene la dureza. Desde estos puntos de vista, para la velocidad de compresion de la maquina de formacion de comprimidos, en la presente invencion se usa 0.5mm/s-40mm/s, es preferible 2mm/s-20mm/s y es mas preferible 3mm/s-10mm/s. En el caso en que la porosidad es alta (por ejemplo la porosidad excede 50%), ajustando la velocidad de compresion a 0.1mm/s-40mm/s puede mantenerse un grado predeterminado de dureza mientras se mejora la solubilidad. Por otro lado, en el caso en que la porosidad es baja (por ejemplo la porosidad es 50% o menor), incluso cuando la velocidad de compresion esta alrededor de 100mm/s, puede obtenerse la solubilidad predeterminada mientras se mantiene el grado predeterminado de dureza. Cuando la velocidad de compresion es baja, aunque se requiere bastante tiempo para fabricar la leche solida, se prefiere, como se describio anteriormente, puesto que puede obtenerse la solubilidad predeterminada mientras se mantiene el grado predeterminado de dureza. Para la fuerza de compresion de la maquina de moldeo por compresion pueden mencionarse 50KPa-30KPa, mientras es preferible 0.1MPa-10MPa, es mas preferible 0.1Mpa-8MPa, es aun mas preferible 0.1MPa-5MPa, es aun mas preferible 0.1MPa-3MPa y es especialmente preferible 0.1MPa-1MPa. Debe notarse que desde el punto de vista de la reduccion del tiempo de fabricacion, la fuerza de compresion puede ser llevada a mas de 1MPa o 2Mpa. Debe notarse que la fuerza de compresion indica la presion aplicada por unidad de area a la capa del objeto en polvo en el maximo desplazamiento de compresion, el cual puede ser medido mediante la celda de carga comercialmente disponible, y similares. Mientras no esta espedficamente limitado, puede mencionarse 2mm-4mm para el desplazamiento de compresion, y puede mencionarse 0.3s-1s para el tiempo de compresion.

Cuando como maquina de moldeo por compresion se usa una maquina para fabricacion de comprimidos de sistema alternante de nucleo individual, tal como una maquina de formacion de comprimidos de golpe individual, puede ajustarse la velocidad de movimiento del majadero alternante. Tambien, cuando como maquina de moldeo por

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compresion se usa una maquina rotativa de formacion de comprimidos, puede ajustarse la velocidad de movimiento del majadero, controlando la frecuencia de rotacion.

El proceso de compresion provisto de tiempo de retencion de compresion (tiempo para mantener el maximo desplazamiento de compresion), es una realizacion preferida de la presente invencion. Como se verifica por las realizaciones que seran descritas posteriormente, se encuentra que comparada con una sin este tiempo de retencion de compresion, suministrando un tiempo de retencion de compresion predeterminado voluntariamente incluso si es muy pequeno, la porosidad de la leche solida obtenida desciende y aumenta la dureza. Por ello, con objeto de obtener leche solida que tiene una elevada dureza, puede mencionarse el ajuste de un tiempo de retencion de compresion de por ejemplo 0.1 seg-1 seg, mientras es mas preferible 0.1 seg-0.30 seg, es mas preferible 0.1 seg-5 seg, y es aun mas preferible 0.1 seg- 2 seg. Cuando el tiempo de retencion de compresion es largo, se requiere mucho tiempo para fabricar leche solida. Sin embargo, como se describio anteriormente se hace posible obtener leche solida que tiene porosidad apropiada mientras se mantiene la dureza.

2.2 Procesos de humidificacion

El proceso de humidificacion es para humidificar la leche en polvo comprimida obtenida por el proceso de compresion. Mediante la humidificacion de la leche en polvo comprimida, una parte de la partfcula en la vecindad de la superficie de la leche en polvo comprimida funde para formar un puente. Asf, aumenta la fortaleza en la vecindad de la superficie de la leche en polvo comprimida.

En el proceso de humidificacion, la leche en polvo comprimida puede ser humidificada por el medio de humidificacion para humidificar la leche en polvo comprimida. Como medios de humidificacion, pueden mencionarse medios de humidificacion tales como camara de alta humedad, atomizacion, o vapor. Tambien, como metodo de humidificacion pueden adoptarse metodos de humidificacion tales como la colocacion del objeto bajo condicion de alta humedad, nebulizacion del objeto con agua mediante un atomizado, o atomizacion de vapor sobre el objeto. Para humedad en el ambiente de alta humedad, puede mencionarse por ejemplo 60% HR-100% HR, mientras es preferible 80% HR- 100% HR, y es mas preferible 90% HR-100% HR. Tambien, para el tiempo de colocacion del objeto bajo el ambiente de alta humedad, puede mencionarse por ejemplo 5 seg-1 hr, mientras es preferible 10 seg- 20 min, y es mas preferible 15 seg-15 min. Sin embargo, puede ajustarse apropiadamente el tiempo de humidificacion de acuerdo con la humedad, temperatura, la condicion ffsica requerida de la leche solida y similares. El tiempo de humidificacion puede ser por ejemplo 1min-15min, 1min-5min, 5min-15min, o 5min-10min. Para la temperatura en el metodo de colocacion del objeto bajo el ambiente de alta humedad, puede mencionarse por ejemplo 30°C-100°C, mientras es preferible 40°C-80°C. En el proceso de humidificacion, bajo la condicion de mayor temperatura y mayor humedad, el proceso requiere tiempo mas corto. Como se verifica mediante las realizaciones que seran descritas posteriormente, manteniendo el tiempo de humidificacion dentro de cierto intervalo, puede mejorarse la dureza de la leche solida obtenida.

La cantidad de agua anadida en el proceso de humidificacion (en lo sucesivo, tambien denominada como "cantidad de humidificacion") a la leche en polvo comprimida, puede ser ajustada de manera apropiada. Sin embargo, en la presente invencion, dado que como ingrediente basico se usa basicamente solo la leche en polvo, como se indica por la realizacion (realizacion 5) y Fig.3 que sera descrita posteriormente, el siguiente intervalo es preferible como la cantidad de humidificacion. Es decir, mientras la cantidad de humidificacion de 0.5% aumenta la dureza, la cantidad de humidificacion de 1% casi duplica la dureza. Asf, la dureza tiende a aumentar a medida que la cantidad de humidificacion aumenta. Por otro lado, el aumento de la dureza se detiene con la cantidad de humidificacion de 2.5% o mas. Tambien, cuando la cantidad de humidificacion excede 3%, la leche en polvo comprimida se disuelve, se deforma o se adhiere al aparato durante la transferencia. De acuerdo con ello, para la cantidad de agua anadida a la leche en polvo comprimida, es preferible 0.5%-3% de la masa de la leche en polvo comprimida, mientras es mas preferible 1%-2.5%.

2.3 Proceso de secado

El proceso de secado es para secarla leche en polvo comprimida que ha sido humidificada por el paso de humidificacion. Mediante el paso de secado, se seca la leche en polvo comprimida que ha sido humidificada en el paso de humidificacion, de modo que se elimina la adherencia superficial, permitiendo de ese modo que la leche solida sea manipulada como un artfculo manufacturado. Como el metodo de secado en el proceso de secado, puede adaptarse un metodo conocido que pueda secar la leche en polvo comprimida que ha sido humidificada en el paso de humidificacion. Por ejemplo, puede mencionarse el metodo para colocar el objeto bajo un ambiente de baja humedad y alta temperatura, o poner el objeto en contacto con aire de secado y aire de secado a alta temperatura.

Para la "humedad" en el metodo para colocacion del objeto bajo ambiente de baja humedad y alta temperatura, puede mencionarse 0% HR-30% HR, mientras es preferible 0% HR-25% HR, y es mas preferible 0% HR-20% HR. Asf, es preferible ajustar la humedad tan baja como sea posible. Para la "temperatura" en el metodo para colocar el objeto bajo un ambiente de baja humedad y alta temperatura, puede mencionarse 20°C-150°C, mientras es preferible 30°C-100°C y es mas preferible 40°C-80°C. Para el "tiempo de secado" en el metodo para colocacion del

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objeto bajo un ambiente de baja humedad y alta temperature, puede mencionarse 0.2 min-2 hr, mientras es preferible 0.5 min-1 hr y es mas preferible 1 min-30 min.

Como se describio anteriormente, si en la leche solida se incluye mucha agua, se degrada la vida util, mientras si el agua es menor ella se torna fragil. Por ello, en el proceso de secado, es preferible controlar el contenido de agua en la leche solida para que este dentro de 1% por debajo y por encima (preferiblemente dentro de 0.5% por debajo y por encima) del contenido de agua de la leche en polvo usada como ingrediente basico, controlando las condiciones tales como temperatura de secado y tiempo de secado.

3. Metodo para la fabricacion de leche en polvo y leche solida

El metodo para fabricar la leche en polvo y la leche solida de la presente invencion incluye un proceso para fabricar leche en polvo, y un proceso para fabricar leche solida, usando la leche en polvo como el ingrediente basico. Debe notarse que una parte de la leche en polvo fabricada en el proceso para producir leche en polvo puede ser usada como leche en polvo para ser empacada directamente en un recipiente. Asf, pueden obtenerse la leche en polvo y la leche solida.

3.1 Metodo para la fabricacion leche en polvo

Los detalles del proceso de fabricacion de la leche en polvo difieren dependiendo de los tipos de artmulos manufacturados, tales como leche en polvo descremada, leche modificada representada por leche en polvo para infantes. Sin embargo, basicamente la leche en polvo puede ser fabricada mediante el proceso de "ingrediente basico (ajuste)^clarificacion^ esterilizacion ^ concentracion ^(homogenizacion)^- secado por atomizacion ^ cribado ^ y llenado". Debe notarse que el tamano de la leche en polvo despues del secado por atomizacion asume aproximadamente 5 pm-150 pm, y el tamano de la sustancia granulada de la leche en polvo asume aproximadamente 100 pm-500 pm. Tambien, en el estado donde la leche en polvo y su sustancia granulada estan mezcladas, el intersticio asume aproximadamente 5 pm-150 pm.

La leche puede ser mencionada como el ingrediente basico de la leche en polvo. Para la leche, pueden mencionarse la leche bovina, y mas espedficamente leche de una vaca (Holstein, Jersey, etc.), una cabra, una oveja, un bufalo o similares. Puede ajustarse el contenido de grasa, retirando una parte de grasa de la leche, mediante el metodo de separacion centnfuga o similar. Tambien, pueden anadirse los siguientes componentes nutricionales. Por otro lado, cuando se fabrica leche en polvo modificada, se anaden los siguientes componentes nutricionales al agua y se mezclan para ser usados.

La leche en polvo puede ser fabricada mediante el procesamiento del lfquido mencionado anteriormente como el ingrediente, mediante el metodo de manufactura conocido, incluyendo procesos de "clarificacion", "esterilizacion", "concentracion", "secado por atomizacion", "cribado", y "llenado".

Para la protema como el ingrediente basico de la leche en polvo, pueden usarse solas o en mezcla protema de leche y fraccion de protema de leche tal como casema, suero de protema de leche (a-lactoalbumina, p-lactoglobulina, y similares), concentrado de protema de suero de leche (WPC), protema aislada de suero de leche (WPI); protema animal tal como protema de huevo; protema vegetal tal como protema de soja y protema de trigo; peptido que tiene la protema precedente descompuesta mediante enzimas, en variedad de longitudes de cadena o similares; aminoacidos tales como taurina, cistina, cistema, arginina, y glutamina.

Para la grasa como el ingrediente basico de la leche en polvo, pueden usarse solos o en mezcla aceite y grasa animal tal como grasa de leche, manteca de cerdo, grasa bovina, aceite de pescado; aceite vegetal tal como aceite de soja, aceite de canola, aceite de mafz, aceite de coco, aceite de palma, aceite de nucleo de palma, aceite de cartamo, aceite de semilla de algodon, aceite de linaza y MCT; o aceite fraccionado, aceite hidrogenado o ester de aceite intercambiado de los anteriores aceites.

Para los carbohidratos como el ingrediente basico de la leche en polvo, pueden usarse solos o en mezcla lactina, azucar simple, glucosa, azucar de malta, oligosacaridos tales como galacto-oligosacarido, fructo-oligosacarido, lactulosa, polisacaridos tales como farina, polisacaridos solubles, y dextrina, o edulcorante artificial.

Adicionalmente, como el ingrediente basico de la leche en polvo pueden anadirse grupos de vitaminas, grupos de minerales, sustancias qmmicas de aroma, sustancias saborizantes o similares.

3.1.1. Proceso de clarificacion

El paso de clarificacion es para retirar la sustancia extrana microscopica incluida en la leche de vaca o similar, mediante medios conocidos tales como separador centnfugo, filtro o similar.

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3.1.2. Proceso de esterilizacion

El proceso de esterilizacion es para matar microbios tales como bacterias incluidas en la leche de vaca o similar. La temperature de muerte y tiempo de retencion en el proceso de esterilizacion pueden variar, dependiendo de los tipos de la leche en polvo, y pueden adoptarse condiciones relacionadas con la esterilizacion conocida.

3.1.3. Proceso de concentracion

El proceso de concentracion es un proceso arbitrario para concentrar de manera preparativa la leche o similar, antes del proceso de secado por atomizacion que sera descrito posteriormente, y pueden adoptarse medios y condiciones conocidos tales como tambor de evaporacion al vado.

3.1.4. Proceso de homogenizacion

El proceso de homogenizacion es un proceso arbitrario para homogenizar a un tamano fijo el tamano de componentes solidos tales como el globulo de grasa distribuido dentro de la leche de vaca o similar, y existen medios y condiciones conocidos para aplicar alta presion al lfquido procesado asf como para pasar el lfquido procesado a traves de un espacio estrecho.

3.1.5. Proceso de secado por atomizacion

El proceso de secado por atomizacion es para obtener partfculas finas mediante la evaporacion del agua que esta en la leche concentrada. Pueden adoptarse un medio conocido y condicion conocida, tal como un secador por atomizacion.

3.1.6. Proceso de cribado

El proceso de cribado es para retirar partfculas cuyo diametro es grande tal como polvo compacto, pasando las partfculas finas obtenidas mediante el proceso de secado por atomizacion, a traves de cribas para la regulacion del tamano de partfcula.

3.1.7. Proceso de llenado

El proceso de llenado es para llenado de la leche en polvo en bolsas, latas y similares.

Para el metodo de fabricacion de la leche en polvo y la leche solida de la presente invencion, el metodo mencionado anteriormente para fabricar leche solida puede ser adoptado despues de fabricar la leche en polvo como se menciono anteriormente. Es decir, el procedimiento de compresion mencionado anteriormente puede ser ejecutado, usando como el ingrediente basico la leche en polvo que ha pasado a traves del procedimiento de cribado mencionado anteriormente.

4. Uso de leche solida

Generalmente, la leche solida obtenida mediante el metodo de la presente invencion es disuelta en agua caliente para bebida. Mas espedficamente, despues de colocar agua caliente en un recipiente cubierto, se colocan dentro partreulas de la leche solida de la presente invencion, segun se requiera. Entonces, preferiblemente se agita ligeramente el recipiente con objeto de disolver rapidamente la leche solida para bebida, en el estado de temperatura apropiado.

Mientras se muestran a continuacion realizaciones y se describiran los rasgos de la presente invencion, la presente invencion no esta limitada a estas realizaciones. En la siguiente descripcion, se describiran metodos para evaluar objetos que van a ser evaluados en las realizaciones, antes de describir ejemplos de referencia y realizaciones.

[Ejemplo de prueba 1 (medicion de porosidad para leche solida)]

La porosidad de la leche solida es obtenida mediante la siguiente ecuacion:

Porosidad (%) = (1 - W/PV) x 100

W: peso de la sustancia solida (g)

P: densidad de las sustancias solida medida usando densfmetro neumatico de Beckmann (g/cm3)

V: medicion cubica obtenida midiendo diametro y espesor de las sustancias solida con un micrometro, para ser calculado (cm3)

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[Ejemplo de prueba 2 (medicion de contenido de grasa libre)]

El contenido de grasa libre es medido como sigue: primero, teniendo cuidado de no macerar la leche solida, se corta esta finamente en piezas con cortador y se aplasta (proceso de aplastamiento). Despues, la leche solida aplastada se pasa a traves de una criba de malla 32 (proceso de cribado). Tomando la muestra despues de haber pasado a traves del proceso de cribado, se mide el contenido de grasa libre de acuerdo con el metodo descrito en 'Determination of free fat on the Surface of Milk Powder Particles', Analytical Method for Dry Milk Products, A/S NIRO ATOMIZER (1978). Debe notarse que con este metodo, el contenido de grasa libre es indicado por % en peso de la grasa extrafda con un solvente organico (por ejemplo n-hexano o tetracloruro de carbono) mediante agitacion a velocidad fija por tiempo fijo.

[Ejemplo de prueba 3 (medicion de la dureza)]

La dureza de la leche solida (dureza de comprimido) fue medida usando un aparato de prueba de dureza manufacturado por Okada Seiko Co., Ltd. Es decir, se aplico carga en la direccion en la que se minimiza el area de la seccion rota de la muestra, para medir la carga luego la ruptura.

[Ejemplo de prueba 4 (medicion de solubilidad)]

La solubilidad de la leche solida fue medida como sigue: primero, se colocaron 100 ml de agua en un recipiente de vidrio de 200 ml tapado y se calento a 50°C. Se coloco una partmula de leche solida dentro de esta agua, se agito de inmediato, y se midio el tiempo hasta que la leche solida desaparecio completamente. La condicion de agitacion fue 1.5 vueltas /s y amplitud de 30 cm.

[Ejemplo de prueba 5 (medicion de aceite flotante)]

El aceite flotante (separacion de aceite) fue medido como sigue: primero, se prepararon 50 ml de agua a 50°C en un vaso de 100 ml. Se coloco una partmula de leche solida dentro del agua y se disolvio completamente. Despues de dejar en reposo por 2 horas, mediante observacion visual se determino la presencia de gotas de aceite.

[Ejemplo de prueba 6 (medicion de valor de peroxido)]

El valor de peroxido se mide como sigue: se anade a la muestra agua caliente de 60°C-70°C, se mezcla bien hasta que se disuelve para obtener lfquido emulsificado. Se le anade el agente no ionico con actividad superficial (polioxi octil fenol eter) y tripolifosfato de sodio y despues de romper la emulsion, se somete a centrifugacion para dar capa de aceite y capa de agua. Se retira la capa de aceite y se mide usando una tecnica de titulacion con yodo (Japan Oil Chemist's Society, Kijyun Yushi Bunnseki Shikenhou (Reference oil analysis and test technique, peroxide value (chloroform method)). El valor medido de acuerdo con esta tecnica es indicado por la cantidad miliequivalente de yodo para la muestra de 1 kg cuando se anade yoduro de potasio a la muestra. Este puede ser usado como una indicacion de degradacion por oxidacion.

[Ejemplo de prueba 7 (prueba de sabor)]

Para la prueba de sabor, se disuelve la muestra en agua de 50°C de modo que la muestra asume 14% en peso de densidad, y entonces es bebida por 10 jueces que clasifican desde el punto de vista de la palatabilidad, variando entre siete grados de 1 a 7 (4 es el valor medio que indica la palatabilidad promedio), y se usa el promedio de ella para la evaluacion.

[Ejemplo de referencia 1 (fabricacion de leche en polvo)]

Se fabrico la leche en polvo, incluyendo diferentes componentes, desde el lfquido que era una mezcla de grasa, azucar, protema, leche y grupo mineral, anadidos al agua y procesados en el orden de proceso de homogenizacion, concentracion (evaporacion), y secado por atomizacion.

[Realizacion 1]

(Relacion entre porosidad, solubilidad y fortaleza)

La leche en polvo obtenida mediante el metodo de manufactura del ejemplo de referencia (incluyendo 25% en peso de grasa, 58.3% en peso de azucar, 11.7% en peso de protema, mineral, agua, etc.) fue comprimida y moldeada mediante un equipo universal de prueba Autograph (manufacturado por Shimadzu Corporation) bajo condiciones de fuerza de compresion de 0.5MPa-30MPa y velocidad descendente de majadero de 10 mm/min. Despues de eso se dejo en una camara de temperatura y humedad (manufacturada por TABAI ESPEC) bajo condiciones de 40°C y 95% HR por 5 minutos. Despues se seco con horno de aire (manufacturado por Yamato Scientific Co., Ltd.) a 40°C por 30 minutos. Asf, se obtuvo leche solida con diametro de 25 mm y peso de aproximadamente 5 g. La leche en polvo usada como el ingrediente basico y la leche solida obtenida de ella fueron evaluadas mediante ejemplos de

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prueba 1-5. El resultado de ello se muestra en la Tabla 1. Tambien, en la Fig.1 se muestra la relacion entre la porosidad y el tiempo de disolucion en la tabla 1. En la Fig.2 se muestra la relacion entre la fuerza de compresion y la grasa libre en la tabla 1.

Tabla 1 Fuerza de compresion y propiedades de leche solida

Fuerza de compresion (MPa): 0 0.5 1 2 5 7.5 10 15 20 30

Porosidad (%): 62.7 54.8 51.9 48.6 39.5 35.4 31.8 30.1 25.7 19.3

Grasa libre (%): 0.46 0.69 0.77 0.69 1.29 1.80 2.39 2.66 3.57 5.75

Dureza antes de humidificacion (N): 0 1.5 5.1 8.2 32.9 53.3 68.6 83.8 116.5 181.7

Dureza (N): - 18.3 30.2 40.3 81.8 106.0 140.3 154.4 185.3 291.0

Solubilidad (s): 10 10 10 10 20 40 50 110 278 490

Separacion de aceite (-): - - + + + + + - + +

Evaluacion de separacion de aceite

-: sin flotabilidad

+: flotabilidad microscopica (menor a 0.5mm) no se observa tanto como para causar problema practico

+: flotabilidad (mayor a 0.5mm) se observa en la forma de gotas de aceite

Se ve de la Fig.1 que existe correlacion entre la porosidad y el tiempo de disolucion. Tambien, se ve de la Fig.1 que el tiempo de disolucion cambia rapidamente en la cercama de porosidad de 30%. El tiempo de disolucion practica para que la leche solida se disuelva para bebida esta preferiblemente dentro de 120 seg y mas preferiblemente dentro de 60 seg. Como se muestra en la tabla 1, la leche solida con la porosidad de 25.5% (fuerza de compresion de 20MPa) requirio 278 seg (aproximadamente 4.6 min) para disolverse. Por ello, esta leche solida no es practica. La leche solida con la porosidad de 30.1% (fuerza de compresion de 15MPa) se disolvio en 110 seg. Tambien, la leche solida con la porosidad de 31.8% (fuerza de compresion de 10MPa) se disolvio en 50 seg. Por ello, se encuentra que desde el punto de vista de la solubilidad, son preferibles la porosidad de 30% o mas y la fuerza de compresion de 15MPa o menos.

Tambien, de la tabla 1 se ve que cuando la fuerza de compresion excede 20MPa, se observan gotas de aceite en la superficie del agua, de modo que existe problema de separacion de aceite. Cuando la fuerza de compresion es 15MPa o menos, la separacion de aceite no es tanta como para causar problema practico. Es decir, desde el punto de vista de la separacion de aceite, se ve que son preferibles la porosidad de 30% o mas y la fuerza de compresion de 15MPa o menos. Entretanto, se ve de Fig.2 que existe correlacion entre la fuerza de compresion y la cantidad generada de grasa libre, de modo que la cantidad de grasa libre puede ser controlada controlando la fuerza de compresion.

Tambien se incremento la dureza de la sustancia moldeada por compresion, mediante el proceso de humidificacion y secado. La dureza requerida para el transporte y manipulacion por parte del consumidor esta alrededor de 20N, lo cual fue logrado mediante moldeo con fuerza de compresion de 1MPa, y realizando proceso de humidificacion y secado.

Se ve que para los puntos de evaluacion que incluyen la solubilidad, la dureza antes y despues de la humidificacion y secado, y la separacion de aceite, es apropiada la condicion de compresion con la porosidad de aproximadamente 30%-55% y la fuerza de compresion de aproximadamente 0.5MPa-15MPa.

[Realizacion 2]

(Uso de leche en polvo de leche en polvo o granulada con diferente contenido de grasa)

En esta realizacion, excepto que la leche en polvo con el contenido de grasa de 5%-40% en peso es moldeada con la fuerza de compresion de 5MPa, se obtuvo leche solida con diametro de 25 mm y peso de aproximadamente 5g mediante el mismo proceso y condicion de las realizacion 1. Estas fueron evaluadas mediante los ejemplos de prueba 1-5. En la tabla 2 se muestran los resultados de ellos. Debe notarse que los puntos de evaluacion de la separacion de aceite son los mismos de los de la realizacion 1.

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Tabla 2 Contenido de grasa y propiedades de leche solida

: Contenido de grasa (%) 5 10 18 25 30 40

Leche en polvo como ingrediente: Forma granulo granulo granulo granulo polvo polvo

Grasa libre (%): 0.03 0.28 0.46 0.46 1.33 1.48

: Contenido de grasa (%) 5 10 18 25 30 40

Sustancia moldeada: Porosidad (%) 45.0 42.2 41.5 39.5 36.3 31.0

Grasa libre (%): 0.11 0.51 0.84 1.29 3.02 3.93

Dureza antes de humidificacion (N): 0 4.2 12.5 32.9 17.4 30.0

Dureza (N): 18.1 17.6 46.0 81.8 25.9 83.0

Solubilidad (s): 30 20 30 20 40 50

Separacion de aceite (-): - - + + - +

Una que uso la leche en polvo con el contenido de grasa de 5% en peso incluyo algo de la sustancia comprimida y moldeada antes del proceso de humidificacion y secado (grasa libre de 0.11%) cuya dureza es baja, de modo que la transicion al siguiente proceso ha sido un poco diffcil. Una que uso la leche en polvo con el contenido de grasa de 10% en peso o mas dio como resultado la sustancia comprimida y moldeada de desempeno favorable, independientemente de la presencia de formacion de granulos.

Asf, con la leche en polvo incluyendo la grasa en alguna extension, puede obtenerse la sustancia comprimida y moldeada provista de los elementos conflictivos de dureza y rapida solubilidad, sin adicion de aditivo espedfico, ajustando la fuerza de compresion, la porosidad y la cantidad de grasa libre a la limitacion de la presente invencion.

[Realizacion 3]

(Efecto de la grasa libre)

En la realizacion 2, cuando se uso la leche en polvo con el contenido de grasa de 5% en peso, algo de la sustancia comprimida y moldeada antes del proceso de humidificacion y secado tuvo baja dureza. Se anadio aceite de mantequilla (fabricado por Corman) de (i) 0.5% en peso, (ii) 1.0% en peso, y (iii) 2.0% en peso, a la leche en polvo con el contenido de grasa de 5% en peso, se mezclo bien y luego se comprimio y moldeo bajo las condiciones mostradas en la realizacion 2, para examinar el efecto de incremento de dureza en la grasa libre. El resultado de ello se muestra en la tabla 3.

Tabla 3 Cantidad de grasa adicional y propiedades de leche solida

Cantidad de aceite de mantequilla anadido (%): 0 0.5 1 2

Porosidad (%): 45.9 45.6 45.6 44.7

Dureza antes de humidificacion (i)(N): 0 0 0 0

Dureza antes de humidificacion (ii)(N): 0 7.2 7.3 7.3

(i) moldeado por compresion inmediatamente despues de adicion de aceite de mantequilla (ii) moldeado por compresion despues de adicion de aceite de mantequilla y preservada en un recipiente hermetico por 2 dfas

Mientras todas las que fueron comprimidas y moldeadas inmediatamente despues de adicion de aceite de mantequilla teman dureza extremadamente baja, aquellas que fueron comprimidas y moldeadas despues de un lapso de dos dfas tuvieron la dureza de aproximadamente 7N. La que no tuvo adicion de mantequilla dio como resultado dureza extremadamente baja, independientemente del tiempo de abandono. Dado que no hay gran diferencia entre las porosidades de estas sustancias comprimidas y moldeadas, se ve que la adicion de aceite ayudo a mejorar el atributo de retencion de forma.

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A partir del resultado mencionado anteriormente, se presume que la sola adicion de la grasa no contribuye a incrementar la dureza, pero la grasa existente en el estado de haber penetrado hacia adentro desde la superficie de la partmula de la leche en polvo con el lapso de tiempo, ayuda a mejorar la dureza. Debe notarse que el efecto de mejora de dureza no fue obtenido con la leche en polvo que tema aceite solido anadido (aceite endurecido de palma, punto de fusion de 58°C, fabricado por Taiyo Yushi Corp.) que es ceroso a temperature ambiente, en lugar del aceite de mantequilla que es lfquido a temperatura ambiente.

Generalmente, se sabe que el aceite solido (cera) tiene un efecto de lubricante para reducir la friccion por compresion y moldeo, y es usado extensamente para este proposito. Sin embargo, cuando se requiere la compresion y moldeo bajo baja presion, con objeto de asegurar un intersticio como en la presente invencion, es util uno que tiene ambos efectos de anadir efecto lubricante y la mejora del atributo de retencion de forma. Mientras la adicion de grasa que es lfquida a temperatura ambiente es efectiva, se anade un proceso para la adicion, y el polvo al cual se anade la grasa lfquida pierde la fluidez, reduciendose con ello la habilidad para el llenado del mortero. Por ello, es extremadamente practica la liberacion de la grasa incluida esencialmente en la grasa de leche, por compresion y moldeo requeridos cuando se comprime y moldea la grasa.

[Realizacion 4]

(Verificacion de productividad)

La leche en polvo obtenida mediante el metodo de manufactura del ejemplo de referencia (incluyendo 25% en peso de grasa, 58.3% en peso de azucar, 11.7% en peso de protema, mineral, agua, etc.) es comprimida y moldeada continuamente por 1 hora mediante una maquina que formar comprimidos de golpe individual (fabricada por Okada Seiko Co., Ltd.) bajo condiciones de fuerza de compresion de 5MPa y 20 comprimidos/min (1200 comprimidos/h). Despues de ello, se deja en una camara de temperatura y humedad (fabricada por TABAI ESPEC) bajo condiciones de 40 °C y 95% HR por 5 minutos. Luego se seca con un horno de aire (fabricado por Yamato Scientific Co., Ltd.) a 40°C por 30 minutos. Asf, se obtuvo leche solida con diametro de 25 mm y peso de aproximadamente 4.2g.

Durante 1 hora de fabricacion continua de comprimidos, no se observo falla en la fabricacion del comprimido debida a la adherencia del polvo al mortero y majadero, y no hubo interrupcion en la operacion. En la tabla 4 se muestra el resultado del experimento de formacion continua de comprimidos. La sustancia comprimida y moldeada tiene una fortaleza de 10 N, y no hubo problema tal como perdida de forma por transicion al proceso de humidificacion. La sustancia solida de leche fabricada a traves del procedimiento de secado tuvo la solubilidad de 30 seg y menos, y suficiente dureza de 92.5 N. Tampoco se observo separacion de aceite, y el sabor no fue diferente al de la leche en polvo usada como el ingrediente basico. Debe notarse que la porosidad de esta sustancia solida de leche es 36.3% y la grasa libre es 0.54%.

Tabla 4 Experimento de formacion continua de comprimidos

: Leche en polvo como ingrediente Leche solida

Porosidad (%): 36.3

Grasa libre (%): 10.0

Dureza antes de humidificacion (N): 92.5

Dureza (N): 10 30

Solubilidad (s): 0.09 0.54

Separacion de aceite (-): - -

Sabor (-): 4.10 4.10

[Realizacion 5]

(Examen de condicion de humidificacion)

La leche en polvo (incluyendo 25% en peso de grasa, 58.3% en peso de azucar, 11.7% en peso de protema, mineral, agua) es comprimida y moldeada mediante un equipo universal de prueba Autograph (manufacturado por Shimadzu Corporation) bajo condiciones de fuerza de compresion de 5MPa y se usa velocidad de compresion de 10 mm/min como muestra para examinar la condicion de humidificacion.

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Se deja la muestra por tiempo fijo bajo 80°C y 100% HR (usando Combi Oven, fabricado por FUJIMAK) o bajo 40°C y 95% HR (usando camara de humedad y temperature, fabricada por TABAI ESPEC). El peso del aumento por agua por la humidificacion fue obtenido midiendo el peso antes y despues de la humidificacion. Despues de ello, se seco la muestra con un horno de aire (fabricado por Yamato Scientific Co., Ltd.) a 40°C por 30 minutos y se midio la fortaleza. En la Fig.3 se muestra la relacion entre el tiempo de humidificacion y la fortaleza en la realizacion 5, mientras en la Fig.4 se muestra la relacion entre la cantidad de agua de humidificacion y la dureza. Tambien, en las tablas 5-1 y 5-2 se muestran respectivamente relaciones entre el tiempo de humidificacion, el peso de humidificacion (%) y la dureza (N) despues del secado.

Tabla 5-1

Condicion: Temperatura 80°C • 100%RH

Tiempo de humidificacion (s): 0 5 10 15 30 60 90 120 180

Peso de humidificacion (%): 0 0.5 0.5 0.8 1.1 1.5 2 2.5 2.8

Dureza despues de secado (N): 12.7 22.5 23 31.3 56.5 96.7 103 119 114

Tabla 5-2

Condicion: temperatura 40°C • 95%RH

Tiempo de humidificacion (s): 0 60 120 180 300 600 900

Peso de humidificacion (%): 0 0.5 0.7 0.9 1.2 1.6 1.9

Dureza despues de secado (N): 12.7 17.3 25 29.5 39.5 64.8 78.2

De acuerdo con la Fig.3, se ve que puede obtenerse la leche solida que tiene mayor fortaleza, en corto tiempo mediante procesamiento bajo alta temperatura. Tambien, de acuerdo con Fig.4, se ve que la humidificacion de 0.5% en peso rinde el efecto de aumento de fortaleza. Tambien, la fortaleza casi se duplica con la humidificacion de aproximadamente 1 % en peso, de modo que la fortaleza tiende a aumentar con el incremento del peso de humidificacion. El aumento de fortaleza se detiene cuando el peso de humidificacion excede 2.5 % en peso.

[Realizacion 6]

(Estabilidad en almacenamiento a largo plazo)

La leche solida fabricada por la fuerza de compresion de 5MPa de la realizacion 1 y la leche en polvo usada como ingrediente basico, son colocadas en bolsas de aluminio preservadas bajo la condicion de 30°C por tres meses para examinar los puntos de tiempo de disolucion, la dureza, la grasa libre, el valor de peroxido, la separacion de aceite, y el sabor de acuerdo con los ejemplos de prueba. El resultado de ello se muestra en la tabla 6. Se ve de la tabla 6 que los puntos de tiempo de disolucion, fortaleza, la grasa libre, la separacion de aceite y el sabor no tuvieron diferencia con los valores dados por defecto. Como para el valor de peroxido, la leche solida mostro un valor comparable con el de la leche en polvo usada como el ingrediente basico. Asf, la sustancia de leche solida fabricada mediante el metodo de la presente invencion tiene excelente estabilidad de almacenamiento a largo plazo.

Tabla 6 Estabilidad en almacenamiento a largo plazo a 30°C

: Leche solida Leche en polvo (ingrediente)

Punto examinado: inicio 3 meses despues inicio 3 meses despues

Grasa libre (%): 1.26 1.39 0.54 0.59

Valor de peroxido (meq/kg): 0.08 0.95 0.12 0.78

Separacion de aceite (-): + + + +

Sabor (-): 4.08 4.09 4.00 3.91

Tiempo de disolucion (s): 30 30

Dureza (N): 42 43

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[Realizacion 7]

(Examen de condicion ffsica de leche solida con maquina para fabricar comprimidos)

Usando los ingredientes basicos que se describiran posteriormente, se examina como la leche solida obtenida es influenciada por la fuerza de compresion en el proceso de compresion y el tiempo de humidificacion en el paso de humidificacion, en su condicion ffsica (especialmente la relacion entre la porosidad y fortaleza o el tiempo de disolucion). La composicion del ingrediente basico es: 25.9% de grasa, 11.8% de protema, 57.2% de carbohidrato, 2.3% de cenizas, y 2.8% de agua. Debe notarse que la leche solida es fabricada en forma de columna cuyo diametro es 30mm, y que el peso por parffcula es ajustado en 5g. Tambien, como la maquina de moldeo por compresion se usa una maquina para fabricacion de comprimidos de golpe individual (fabricada por Okada Seiko Co., Ltd.), con la velocidad de compresion de 10 mm/s. Si no se especifica de otro modo, el proceso de humidificacion es a 60°C y 96% HR por 3 minutos. Debe notarse que en algunos casos el tiempo de humidificacion fue ajustado a 4 minutos o 5 minutos. Tambien, el proceso de secado es a 80°C por 5 minutos. En la tabla 7 se muestra el resultado de ello. De la tabla 7, se ve que cuanto menor es la fuerza de compresion, menor es la grasa libre, y desciende la fortaleza de la leche solida obtenida, pero aumenta la porosidad. Tambien se ve que cuando la leche solida es fabricada con una baja fuerza de compresion (por ejemplo 0.14MPa-4.95MPa, especialmente 0.14MPa-1.34MPa) puede obtenerse la leche solida que tiene alta porosidad pero manteniendo cierto nivel de fortaleza. Ademas, se ve que manteniendo el tiempo de humidificacion dentro de un intervalo predeterminado, aumenta la fortaleza de la leche solida obtenida. En la realizacion 7, el tiempo de disolucion de la leche solida es 60 seg cuando la porosidad objetivo es 30%, 20 seg cuando la porosidad objetivo es 40%, y 10 seg cuando la porosidad objetivo es 50% o mas. Podna acortarse notablemente el tiempo de disolucion de la leche solida, cuando la velocidad de compresion es igualada a o es menor a 10 mm/s. Con objeto de obtener leche solida con la porosidad de mas de 50% y menos de 60%, se considera que la fuerza de compresion va a ser controlada solo a aproximadamente 0.1MPa-0.3MPa.

Tabla 7 Relacion entre porosidad y condicion ffsica

Porosidad objetivo [%]: 30 35 40 45 50 55 55 1) 60 60 2)

Fuerza de compresion [MPa]: 10.62 7.08 4.95 2.56 1.34 0.35 0.35 0.14 0.14

Porosidad [%]: 29.6 35.8 39.4 44.1 48.8 54.0 53.9 58.0 57.2

Grasa libre [%]: 3.00 2.22 1.68 1.17 0.91 0.75 0.75 0.73 0.73

Dureza antes del endurecimiento [N]: 51.3 29.8 18.6 8.6 3.7 1.1 1.1 - -

Dureza [N]: 265.2 196.1 133.3 65.3 37.7 21.0 30.0 16.4 20.2

Tiempo de disolucion [s]: 60 30 20 15 10 10 10 10 10

1) Condicion de endurecimiento: tiempo de humidificacion de 4 min 2) Condicion de endurecimiento: tiempo de humidificacion de 5 min

[Realizacion 8]

(Influencia de la velocidad de compresion sobre la fortaleza de leche solida, leche solida en forma de prisma)

Con objeto de examinar la influencia de la velocidad de compresion sobre la leche solida obtenida, se fabrico la leche solida cambiando la velocidad de compresion. Es decir, usando una maquina para produccion de comprimidos de golpe individual (manufacturada por Okada Seiko Co., Ltd.) bajo condiciones de diferentes velocidades de compresion, se obtiene la leche solida en forma de prisma cuadrangular (22 mm x 35 mm x 10 mm). La composicion del ingrediente basico es: 25.9% de grasa, 11.8% de protema, 57.2% de carbohidrato, 2.3% de cenizas, y 2.8% de agua. Debe notarse que se hicieron ajustes de modo que la porosidad de la leche solida obtenida asumiera aproximadamente 45%, 50%, y 55%.

Las Figs.5(a)-5(c) son graficas que muestran la condicion ffsica de la leche solida obtenida mediante la realizacion 8. La Fig.5(a) es una grafica que muestra la relacion entre la velocidad de compresion y la fortaleza de la leche solida obtenida. La Fig.5(b) es una grafica que muestra la relacion entre la velocidad de compresion y la grasa libre. La Fig.5(c) es una grafica que muestra la relacion entre la fortaleza y la grasa libre de la leche solida. De la Fig.5(a) se ve que incluso si la porosidad es la misma, cuanto menor es la velocidad de compresion, puede obtenerse la leche solida con mayor fortaleza. De la Fig.5(b) se ve que mediante el control de la velocidad de compresion, puede controlarse la cantidad de la grasa libre. De la Fig.5(c) se ve que existe correlacion entre la fortaleza y la grasa libre. De acuerdo con ello, puede decirse que incluso con la leche solida de la misma porosidad, con objeto de incrementar la fortaleza, es efectivo reducir la velocidad de compresion y generar intencionalmente la grasa libre. Hablando espedficamente, se ve que con objeto de incrementar la fortaleza de la leche solida, solo es necesario

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hacer la velocidad de compresion igual a por ejemplo 0.1mm/s-100mm/s, preferiblemente 1mm/s-80mm/s, y mas preferiblemente 2mm/s-60mm/s. Ademas, mientras el control de la cantidad de la grasa libre es un factor importante para la leche solida de la presente invencion, especialmente para la leche solida con porosidad de 50% o menos, puede incrementarse efectivamente la cantidad de la grasa libre mediante el control de la velocidad de compresion igual a o inferior a 40mm/s.

[Realizacion 9]

(Influencia de la velocidad de compresion sobre la fortaleza de la leche solida, leche solida en forma de columna)

Con objeto de examinar la influencia de la velocidad de compresion sobre la leche solida obtenida, se fabrico la leche solida cambiando la velocidad de compresion. Es decir, usando una maquina para produccion de comprimidos de golpe individual (manufacturada por Okada Seiko Co., Ltd.) bajo condiciones de diferentes velocidades de compresion, se obtiene la leche solida en forma de columna (diametro de 30 mm x 10 mm). La composicion del ingrediente basico es: 18% de grasa, 15% de protema, 60.1% de carbohidrato, 4.1% de cenizas, y 2.8% de agua. Debe notarse que se hicieron ajustes de modo que la porosidad de la leche solida obtenida asumiera aproximadamente 45%, 50%, y 55%.

Las Figs.6(a) y 6(b) son graficas que muestran la condicion ffsica de la leche solida obtenida mediante la realizacion 9. La Fig.6(a) es una grafica que muestra la relacion entre la velocidad de compresion y la fortaleza de la leche solida obtenida. La Fig.6(b) es una grafica que muestra la relacion entre la velocidad de compresion y la grasa libre. De la Fig.6(a) se ve que incluso si la porosidad es la misma, cuanto menor es la velocidad de compresion, puede obtenerse la leche solida con mayor fortaleza. De la Fig.6(b) se ve que mediante el control de la velocidad de compresion, puede controlarse la cantidad de la grasa libre. De acuerdo con ello, puede decirse que incluso con la leche solida de la misma porosidad, con objeto de incrementar la fortaleza, es efectivo reducir la velocidad de compresion y generar intencionalmente la grasa libre. Hablando espedficamente, se ve que con objeto de incrementar la fortaleza de la leche solida, solo es necesario hacer la velocidad de compresion igual a por ejemplo 0.1mm/s-100mm/s, preferiblemente 1mm/s-80mm/s, y mas preferiblemente 2mm/s-60mm/s. bajo las condiciones de la realizacion 9, en especial para el caso donde la porosidad es 45% o menor (espedficamente el caso donde la porosidad es 40%), se incrementa notablemente la fortaleza haciendo la velocidad de compresion de 10mm/s- 30mm/s. Ademas, mientras el control de la cantidad de la grasa libre es un factor importante para la leche solida de la presente invencion, especialmente para la leche solida con porosidad de 50% o menos, puede incrementarse efectivamente la cantidad de la grasa libre mediante el control de la velocidad de compresion igual a o inferior a 40mm/s.

[Realizacion 10]

En esta realizacion se usa una maquina rotativa para fabricar comprimidos (manufacturada por Kikusui Seisakusho Ltd.) para examinar la relacion entre la velocidad de compresion y la fortaleza de la leche solida obtenida. La composicion del ingrediente basico es: 25.9% de grasa, 11.8% de protema, 57.2% de carbohidrato, 2.3% de cenizas, y 2.8% de agua. Se ajusto la velocidad de compresion cambiando la frecuencia rotacional de la maquina rotativa para fabricar comprimidos. La Fig.7 muestra la relacion entre la velocidad de compresion y la fortaleza de la leche solida, cuando la porosidad de la leche solida es llevada a 43%. De la Fig.7, se ve que del mismo modo que en la realizacion 8 y realizacion 9, cuanto menor es la velocidad de compresion, puede obtenerse la leche solida con la mayor fortaleza. Con objeto de reducir la velocidad de compresion en la maquina rotativa para fabricar comprimidos, se requiere reducir la frecuencia rotacional, de modo que se reduce la capacidad de fabricacion. Por ello, se retiran los rodillos de presion para los majaderos superior e inferior de la maquina rotativa para fabricar comprimidos y se suministran ad pistas lineales de 15 cm de longitud (rieles de presion) para tener en sandwich los majad1

eros superior e inferior. Se suministra el riel en el lado del majadero inferior con una inclinacion de 0.82°. Esta estructurado que cuando el majadero inferior pasa entre los rieles, el majadero inferior se levanta 2mm, permitiendo de ese modo una baja compresion y moldeo. Usando estos rieles de presion, se hace posible lentificar la velocidad de compresion sin reducir la frecuencia rotacional e incrementar la fortaleza de la leche solida. La leche solida es obtenida usando estos rieles de presion para llevar la frecuencia rotacional a 30rpm y 40rpm. La relacion entre la velocidad de compresion y la fortaleza de la leche solida obtenida usando estos rieles de presion es mostrada como dos puntos en el area encerrada en un drculo en Fig.7.

[Realizacion 11]

(Influencia de la velocidad de compresion y tiempo de retencion de compresion en la porosidad y fortaleza de la leche solida)

En esta realizacion se examinan la velocidad de compresion, el tiempo de retencion de compresion (tiempo para retener el maximo desplazamiento de compresion) asf como la porosidad y la dureza de la leche solida obtenida. La composicion del ingrediente basico es: 25.9% de grasa, 11.8% de protema, 57.2% de carbohidrato, 2.3% de cenizas, y 2.8% de agua. Debe notarse que la leche solida manufacturada tiene forma de prisma cuadrangular (22

mm x 35 mm x 12 mm) y el peso por partfcula se lleva a 5.5g. Tambien, la maquina para compresion y moldeo usada tiene rasgos tales como un cilindro hidraulico de tipo conducido, capaz de ajustar el desplazamiento de los majaderos superior e inferior, capaz de cambiar la velocidad de compresion, capaz de ajustar el tiempo de retencion de compresion. En el proceso de compresion, se coloca en el mortero un ingrediente basico predeterminado, se 5 comprime de modo preliminar con el majadero superior, luego se comprime y moldea fijando el desplazamiento del majadero inferior a 4mm, mientras se ajusta la porosidad mediante el desplazamiento del majadero superior. El proceso de humidificacion fue realizado a 60°C y 96% HR para ser mantenido por 3 minutos. Se ejecuto el proceso de secado a 80°C para ser mantenido por 5 minutos. En la tabla 8 se muestra el resultado de ello. En la tabla 8, el tiempo total es la suma del tiempo de compresion y el tiempo de retencion. Se ve que cuando no hay tiempo de 10 retencion de compresion, cuanto menor velocidad de compresion se obtiene, mayor es la dureza obtenida de la leche solida. En los casos donde se ajusta el tiempo de retencion de compresion, en cada velocidad de compresion, a medida que aumenta el tiempo de retencion de compresion, desciende la porosidad de la leche solida mientras se incrementa la dureza. Cada una de las tratadas con endurecimiento, resultado de lo anterior, alcanzo la dureza y tiempo de disolucion predeterminados. De acuerdo con ello, se ve que mediante la combinacion apropiada de la 15 velocidad de compresion y el tiempo de retencion de compresion, pueden controlarse el tiempo total para el moldeo por compresion, la porosidad y la dureza de la leche solida.

Tabla 8 Relacion entre condicion de compresion y condicion ffsica de la leche solida

Condicion de compresion: Antes del endurecimiento Despues del endurecimiento Grasa libre (%)

Desplaza miento del majadero superior (mm): Velocidad de compresio n (mm/s) Tiempo de compres ion (s) Tiempo de retencion (s) Tiempo total (s) Porosidad (%) Dureza (N) Porosi dad (%) Dureza (N) Tiem po de disol ucio n (s)

4.0: 3.6 1.1 0.0 1.1 52.9 1.2 53.3 26.4 15 0.80

0.3: 1.4 51.3 2.0 50.7 36.2 15 0.85

1.0: 2.1 50.9 2.7

6.0: 0.7 0.0 0.7 52.4 1.0 52.4 30.4 15 0.77

0.1: 0.8 51.3 1.7 50.2 40.9 15 0.86

0.3: 1.0 50.8 2.1 50.0 37.8 15 0.89

0.5: 1.2 50.8 2.6

1.0: 1.7 50.6 2.8 50.0 35.7 15 0.89

2.0: 2.7 50.4 3.0

13.3: 0.3 0.3 0.6 50.6 2.1

0.7: 1.0 50.5 2.4

36.4: 0.1 0.0 0.1 50.8 nd

0.3: 0.4 50.5 0.9

1.0: 1.1 50.2 1.1

6.0: 9.1 0.4 0.0 0.4 46.4 5.4 45.7 62 20 1.11

0.1: 0.5 46.0 6.3

0.3: 0.7 45.8 6.6 45.2 63.9 20 1.08

1.0: 1.4 45.8 7.2

nd: punto de ruptura no detectable

[Realizacion 12]

(Relacion entre volumen de leche solida y dureza o tiempo de disolucion)

5 En esta realizacion, se fabrica leche solida con diferentes volumenes, mediante una maquina para fabricacion de comprimidos de golpe individual (manufacturada por Okada Seiko Co., Ltd.). En la tabla 9 se muestra la relacion entre la forma, el volumen, la dureza y el tiempo de disolucion. La composicion del ingrediente basico es; 18% de grasa, 15% de protema, 60.1% de carbohidrato, 4.1% de cenizas, y 2.8% de agua. De la tabla 9 se ve que la leche solida que tiene la porosidad de la presente invencion logra la fortaleza y el tiempo de disolucion predeterminados, 10 incluso si la forma o el volumen difieren.

Tabla 9 Relacion entre volumen y condicion ffsica de la leche solida

Forma: Peso [g] Espesor [mm] Volume [cm3] Porosidad [%] Dureza [N] Tiempo de disolucion [s]

Forma de columna (diametro 15mm): 1.025 9.50 1.7 51.1 34.7 10

Forma de columna (diametro 30mm): 5.100 11.80 8.3 51.1 39.6 15

Forma de columna (diametro 30mm): 7.547 17.56 12.4 51.3 41.2 20

Forma cubica (24 3 34mm): 9.977 20.32 16.6 51.9 56.2 20

15

Cuando la leche solida de la presente invencion es realmente fabricada, se encuentra adecuada para ser manufacturada y comercializada como producto comercial, la leche solida y el metodo de fabricarla de acuerdo con la presente invencion pueden ser usados en la industria de los alimentos como alternativa para la leche en polvo y el metodo para fabricarla.

20

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

REIVINDICACIONES

1. Metodo para fabricar leche solida que comprende:

Un paso de compresion para comprimir leche en polvo para obtener una forma solida de leche en polvo comprimida; un paso de humidificacion para humidificar la leche en polvo comprimida obtenida por el paso de compresion; y un paso de secado para secarla leche en polvo comprimida humidificada por el paso de humidificacion;

una fuerza de compresion en el paso de compresion que comprende 50KPa-30MPa, en el que el paso de compresion obtiene la forma solida de la leche en polvo comprimida, usando una maquina para moldeo por compresion, para comprimir la leche en polvo, en el que la velocidad de compresion de la maquina de moldeo por compresion es 0.5 mm/s-40 mm/s.
2. El metodo para fabricar la leche solida como se reivindica en la reivindicacion 1, en el que sustancialmente no se agrega aditivo en el paso de compresion.
3. El metodo para fabricar la leche solida como se reivindica en la reivindicacion 1 o reivindicacion 2, en el que en el paso de compresion se usa leche en polvo cuyo contenido de grasa es igual a o mayor a 5% en peso.
4. El metodo para fabricar la leche solida como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente, en el que el contenido de grasa libre en la leche en polvo comprimida es 0.5%-4% en peso.
5. El metodo para fabricar la leche solida como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente, en el que la fuerza de compresion en el paso de compresion es controlada de modo que la porosidad en la leche en polvo comprimida es 30%-60%.
6. El metodo para fabricar la leche solida como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente, en el que la velocidad de compresion de la maquina de moldeo por compresion es 2mm/s-20mm/s.
7. El metodo para fabricar la leche solida como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente, en el que el tiempo de retencion de compresion en el paso de compresion es 0.1seg-1min.
8. El metodo para fabricar la leche solida como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente, en el que la cantidad de humedad anadida a la leche en polvo comprimida es 0.5%-3% en peso de la leche en polvo comprimida, despues del paso de compresion.
9. El metodo para fabricar la leche solida como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente, en el que el tiempo de humidificacion en el paso de humidificacion es 5 seg-1 hora.
10. El metodo para fabricar la leche solida como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente, en el que el contenido de agua de la leche solida es controlado dentro de 1% mas o menos que el contenido de agua de la leche en polvo usada como el ingrediente.