Un proceso para preparar un ingrediente concentrado de proteína de leche que comprende las etapas de:

proporcionar una solución que tiene una proteína de leche que contiene kappa-caseína que es un material retenido de ultrafiltración,

ajustar el contenido en iones divalentes de dicha solución de proteína a un nivel predeterminado, en el cual no se forma gel considerable después del tratamiento con una enzima de coagulación de la leche, mediante intercambio catiónico usando un intercambiador catiónico de calidad alimentaria para reemplazar calcio y magnesio por sodio o potasio,

añadir una enzima de coagulación de la leche de calidad alimentaria en condiciones de reacción apropiadas para convertir dicha kappa-caseína en para-kappa-caseína mientras se mantiene una solución,

desactivar o retirar dicha enzima para finalizar dicha conversión, y

concentrar dicha solución

Proceso para preparar un ingrediente concentrado de proteína de leche.

Campo técnico

Esta invención se refiere a un proceso para preparar un ingrediente concentrado de proteína de leche, útil en la elaboración de queso. También se refiere al uso de un ingrediente de este tipo para preparar un gel similar a queso y como un ingrediente en la elaboración de queso y queso procesado.

Antecedentes de la técnica

Se conocen muchos procesos que producen queso y productos similares a queso usando técnicas de recombinación sin la liberación de suero o exceso de líquido. Los productos elaborados mediante un proceso de este tipo se conocen como completamente recombinados. Se usa una amplia variedad de proteínas de leche concentradas como ingredientes en la elaboración de queso recombinado. La leche ultrafiltrada (retenida), el concentrado de proteína de leche (MPC) y los polvos retenidos son ingredientes usados en la fabricación de queso y queso recombinado. Una característica de los ingredientes secos usados para preparar queso completamente recombinado es que puede ser difícil incorporar agua en los ingredientes y proporcionar una emulsión estable con grasa. Se conoce que la proteína de leche tratada con cuajo influye en la textura del producto de queso y la capacidad de incorporar grasa en la emulsión de proteína-agua.

Uno de los métodos tradicionales para producir queso es el uso de enzimas coagulantes de la leche para producir un gel. Típicamente, se usa quimosina (cuajo) como la enzima de elección. La acción del cuajo sobre la leche para queso es compleja. En resumen, las enzimas proteolíticas tales como el cuajo modifican la kappa-caseína para producir para-kappa-caseína. Se puede formar un gel o cuajada calentando la leche tratada con enzima hasta temperaturas superiores a aproximadamente 20ºC. La leche tratada con enzima en casi cualquier concentración práctica ha sufrido la desventaja de ser difícil de concentrar eficazmente sin la formación de un gel que perjudica el proceso de concentración.

Una barrera técnica fundamental para resolver el problema de gelificación por la enzima durante la concentración es que para ser capaz de formar el producto final deseado, la propiedad de gelificación tiene que ser capaz de inducirse o restaurarse finalmente, es decir, se necesita encontrar una manera que posibilite la inactivación de la propiedad de gelificación durante la preparación del ingrediente y que después sea capaz de restaurarse según sea necesario cuando se use en la elaboración del queso.

Los especialistas en la técnica de la elaboración de quesos conocen que las propiedades del gel formado mediante la acción de enzimas están influidas por la concentración de iones de calcio en la leche. Por consiguiente, el cloruro de calcio es un aditivo permitido en la preparación de queso natural y se usa en circunstancias en la que la fuerza del gel de cuajada sería, de otra manera, inadecuada.

También se conoce que en la leche, el calcio está dividido entre una forma soluble en la fase de suero y una forma insoluble (como compuestos de fosfato de caseína complejos) en las micelas (Singh y Fox, 1987). Existe equilibrio entre estas dos. La ultrafiltración combinada con diafiltración es capaz de retirar cantidades significativas de calcio soluble de la leche. Se conocen métodos para mejorar la retirada de calcio soluble durante la concentración por membrana mediante la acidificación de la leche o del material retenido antes de, o durante, el tratamiento o mediante la adición de sal o mediante la adición de agentes quelantes de calcio tales como citrato (Bastian, Collinge y Ernstrom, 1991). Existe un límite práctico y económico para el uso de estos agentes si el requerimiento es suprimir completamente la gelificación tras la adición de cuajo. El valor o el coste de eliminación, del material filtrado de la diafiltración se vuelve cada vez menos rentable a medida que aumenta el alcance de la diafiltración y, especialmente, cuando se contamina con agentes que se añaden para promover la retirada de calcio.

Se conoce que cuando se tratan soluciones de caseinato sódico con cuajo, no se forma gel. Sin embargo, se puede formar un gel tras la adición de calcio y la aplicación de calor (Varnam y Sutherland, 1994). El tratamiento de leche desnatada con un agente secuestrante de calcio tal como citrato o EDTA suficiente para retirar al menos el 33% del fosfato de calcio coloidal elimina la capacidad del cuajo de provocar que la leche desnatada forme un gel. Sin embargo, posteriormente se puede inducir un gel mediante la incorporación de sales de calcio (Udabage, McKinnon y Augustin, 2001).

Poarch (en el documento US 4.202.907) describe un proceso que se aprovecha de estos fenómenos. El medio para suprimir la formación de gel en soluciones de proteína de leche cuajadas se consigue mediante la retirada de calcio. La incorporación de calcio en alguna etapa posterior restaura las características de gelificación de la proteína de leche tratada con cuajo. Poarch produjo un caseinato sódico cuajado que se secó sin gelificación como un ingrediente para uso posterior. El ingrediente se mezcló con agua, una sal de calcio soluble y carne triturada (pasta de salchicha). Al calentarse, se formó un gel que conserva grasa y humedad en salchichas y otros productos de carne formados durante el proceso de cocción.

El documento EP 0435573 A1 describe un método para fabricación de un queso bajo en grasa a partir de leche desnatada, el nivel de grasa de leche se ajusta a menos de aproximadamente el 1% para proporcionar la leche baja en grasa utilizada en el método. La leche baja en grasa se somete a tratamiento de membrana para proporcionar un material retenido.

El documento WO 82/01806 A describe un proceso para producción de queso o base de queso que contiene sustancialmente toda la caseína y proteína de suero las cuales estaban presentes originalmente en la leche. El proceso evita la posibilidad de pérdida de proteínas del suero mediante la eliminación de la sinéresis.

Sería deseable formar un ingrediente de queso seco que no forme gel después de la adición de una enzima de coagulación de la leche, que sea capaz de secarse eficazmente y que se pueda reconstituir para formar un gel mediante la adición de agua con calentamiento, con o sin adición de iones de calcio.

Es un objeto de esta invención avanzar de alguna manera hacia la consecución de este desiderátum o al menos ofrecer al público una opción útil.

Descripción de la invención

En un aspecto la invención es un proceso para preparar un ingrediente concentrado de proteína de leche que comprende las etapas de:

En una realización se añaden o están presentes en dicha solución de proteína de leche otras proteínas.

Preferiblemente, dichas otras proteínas se añaden a dicha solución de proteína de leche antes de ajustar dicho contenido en iones divalentes.

Preferiblemente dicha enzima de calidad alimentaria es cuajo.

En una realización dicho contenido en iones divalentes se reduce en al menos el 25% del que está presente en la leche desnatada.

En otra realización dicho contenido en iones divalentes se reduce en al menos el 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 o el 100% del que está presente en la leche desnatada.

Preferiblemente dicha kappa-caseína se convierte en para-kappa-caseína en un pH en el intervalo de 4,5...

1. Un proceso para preparar un ingrediente concentrado de proteína de leche que comprende las etapas de:

2. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que otras proteínas se añaden o están presentes en dicha solución de proteína de leche.

3. El proceso de la reivindicación 2, en el que dichas otras proteínas se añaden a dicha solución de proteína de leche antes de ajustar dicho contenido en iones divalentes.

4. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha enzima de calidad alimentaria es cuajo.

5. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho contenido en iones divalentes se reduce en al menos el 25% del que está presente en la leche desnatada.

6. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho contenido en iones divalentes se reduce en al menos el 30, el 40, el 50, el 60, el 70, el 80, el 90 o el 100% del que está presente en la leche desnatada.

7. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha kappa-caseína se convierte en para-kappa-caseína a un pH en el intervalo de 4,5 a 7,5 a una temperatura en el intervalo de 0 a 70ºC.

8. El proceso de la reivindicación 7, en el que dicha conversión es a una temperatura de 10, 20, 30, 40, 50 ó 60ºC.

9. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se añade grasa o aceite comestible a dicha solución de proteína de leche.

10. El proceso de la reivindicación 9, en el que dicha grasa es nata.

11. El proceso de la reivindicación 9, en el que dicha grasa es grasa de leche.

12. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha proteína de leche se elabora a partir de leche entera.

13. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, realizado como un proceso discontinuo.

14. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, realizado como un proceso continuo.

15. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, realizado como una combinación de un proceso discontinuo y uno continuo.

16. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye la etapa adicional de calentar dicha solución concentrada para formar un queso procesado.

17. El proceso de la reivindicación 16, que incluye la etapa de combinar dicha solución concentrada con ingredientes de elaboración de queso antes de o durante dicha etapa de calentamiento.

18. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, que incluye la etapa adicional de secar dicha solución de proteína de leche concentrada.

19. El proceso de la reivindicación 18 que incluye la etapa adicional de rehidratar dicha solución seca con agua caliente y mezclarla para formar un queso.

20. El proceso de la reivindicación 19, en el que dicho agua se calienta antes de la mezcla.

21. El proceso de la reivindicación 19, en el que dicho agua se calienta durante o después de la mezcla.

22. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21 en el que dicho agua se calienta hasta entre 30ºC y 100ºC.

23. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 19 a 22 en el que dicho agua de rehidratación contiene calcio.

24. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes que incluyen la etapa preliminar de someter una leche a ultrafiltración y recuperar el material retenido de proteína de leche formado de ese modo.

25. El proceso de la reivindicación 24 en el que dicha ultrafiltración incluye diafiltración.