Método para la filtración de leche.

Proceso para preparar un concentrado de proteína de la leche comprendiendo los pasos de:

a. disminución del pH de la leche a un valor en el intervalo de 5, 9 a 6, 3;

b. incubación de la leche obtenida del paso a. durante 1 -20 horas;

c. aumento del pH de la leche obtenida del paso b. a un valor en el intervalo de 6, 4 a 7, 0

d. sometimiento de la leche obtenida del paso c. dentro de 2 horas a un paso de ultrafiltración;

e. obtención del retenido.

Método para la filtración de leche CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a procesos a escala industrial para aumentar la concentración de proteína en la leche, particularmente aumentar la concentración de proteína y reducir el contenido mineral en la leche.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Para preparar composiciones nutricionales, se usan preferiblemente proteínas de la leche en forma de proteína de la leche concentrada. Las proteínas de la leche concentradas se producen típicamente usando procesos de ultrafiltración. La calidad de la proteína de la leche concentrada se mejora preferiblemente reduciendo el contenido de fósforo y/o de calcio. El fósforo alto en alimentos para personas vulnerables puede causar problemas, por ejemplo, problemas renales o problemas en la salud de los huesos. En los procesos a escala industrial es importante que los flujos de permeación se mantengan a un nivel alto para asegurar un productividad suficiente. Por lo tanto, la obstrucción de la membrana de ultrafiltración es particularmente indeseable.

El documento EP 0467482 describe un método de preparación de un aislado de proteína de la leche por ultrafiltración de un derivado de leche con proteínas de la leche disueltas, comprendiendo la ultrafiltración de una leche no precalentada o como mucho desnatada pasteurizada baja o mezcla de leche desnatada y un lactosuero con solución a un pH que varía de 3 a 4, seguido de diafiltración del retenido, luego aumentando el pH a un valor sustancialmente en el intervalo neutro, en el que la ultrafiltración de pH se continúa hasta un contenido de sólidos en el retenido de al menos 15% y en particular sobre 20%.

St-Gelais et al., J. Dair y Sci. 75, 1167-1172 (1992) describe efectos combinados de temperatura, acidificación y diafiltración en la composición de retenido de leche desnatada y permeado en un proceso de ultrafiltración.

El documento WO 00/51440 describe un proceso para crear una composición de leche de fluido aproximadamente neutro, concentrado de proteína de la leche y leche más lactosuero añadido, selección de un álcali, ajuste del pH hacia arriba, calefacción, enfriamiento, selección de un ácido y ajuste del pH hacia abajo antes de ultrafiltración y, en un proceso más preferido, luego diafiltrar la composición tratada.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Los presentes inventores descubrieron un método de filtración de leche que proporciona una proteína de la leche que ventajosamente se puede usar en productos médicos nutricionales. El producto de proteína de la leche resultante proporciona una mejora en la viscosidad relativamente baja cuando se usa en un producto nutricional. Una baja viscosidad es muy deseada, ya que esto aumentará la adaptabilidad y/o aceptación del consumidor del producto nutricional. Además, aparte de la buena calidad de la proteína, el presente proceso proporciona una reducción deseada en la concentración de calcio y/o de fósforo, y una obstrucción reducida de las membranas de ultrafiltración.

El presente proceso para filtrar leche comprende los pasos de:

a. ajuste del pH de la leche a un valor en el intervalo de 5, 9 a 6, 3

b. incubación de la leche obtenida del paso a.

c. ajuste del pH de la leche obtenida del paso b. a un valor en el intervalo de 6, 4 a 7, 0

d. sometimiento de la leche obtenida del paso c. a un paso de ultrafiltración.

Preferiblemente el proceso se completa mediante la obtención o recuperación del retenido.

El uso este método donde el pH se aumenta preferiblemente sólo justo antes de la ultrafiltración, proporciona un concentrado de proteína de la leche con una viscosidad relativamente baja; con un contenido de calcio bajo y/o de fósforo, pero sin una obstrucción de las membranas de ultrafiltración.

Sin querer limitarse a la teoría, los presentes inventores creen que sometiendo la leche de pH más alto, que ha sido sometida a un paso de incubación a un pH inferior, a la ultrafiltración, las sales de fósforo como el fosfato cálcico todavía no se han reformado, dando como resultado un fósforo mejorado y/o una eliminación del calcio y una obstrucción reducida de la membrana. Al mismo tiempo, un proteína de la leche se obtiene con características inductoras de viscosidad reducida.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

En el presente proceso de ultrafiltración (UF) , las proteínas de la leche se concentran aplicando presión a la leche para forzar el agua y los componentes de bajo peso molecular (particularmente minerales y lactosa) a través de un filtro de membrana porosa mientras los componentes de mayor peso molecular son retenidos (particularmente proteína) . El material que pasa a través de la membrana se denomina el permeado y el material que no pasa a través de la membrana se denomina el retenido. En una forma de realización preferida del presente proceso de filtración, la materia prima es leche desnatada, más preferiblemente, leche desnatada procedente de vacas.

En particular, la presente invención se refiere un proceso para preparar un concentrado de proteína de la leche que incluye los pasos de:

a. disminución del pH de la leche a un valor en el intervalo de 5, 9 a 6, 3

b. incubación de la leche obtenida del paso a. durante 1 -20 horas;

c. aumento del pH de la leche obtenida del paso b. a un valor en el intervalo de 6, 4 a 7, 0

d. sometimiento de la leche obtenida del paso c. dentro de 2 horas a un paso de ultrafiltración;

e. obtención del retenido.

Ajuste del pH

En el presente proceso, el pH de la leche se reduce a un pH ligeramente ácido, es decir, a un valor de pH en el intervalo de 5, 9 a 6, 3. Es importante que el pH no se reduzca a valores de aproximadamente 3 a 4. Tal pH bajo produce efectos indeseables, particularmente cuando se trata la leche de tratamiento a escala industrial. El pH de la solución pasa el punto isoeléctrico que puede llevar a una coagulación de proteínas y una modificación indeseada de la estructura de las proteínas dando como resultado características de viscosidad aumentadas. Preferiblemente el pH se reduce con un ácido o una mezcla de varios ácidos y / o sales derivadas. En una forma de realización, el pH se reduce con al menos un ácido seleccionado del grupo consistente en ácido cítrico, ácido málico, ácido láctico, ácido acético, ácido fosfórico, ácido glucónico, glucono-delta-lactona y o ácido clorhídrico. Otro inconveniente de la reducción de pH a un valor bajo, por ejemplo, entre 3 y 4 es que se necesitan cantidades relativamente grandes de ácido y es necesario usar cantidades relativamente grandes de hidróxidos o sales de ácidos débiles para aumentar el pH a un valor sustancialmente dentro del intervalo neutro (si se desea) . Estos procesos suponen preparaciones de proteína con niveles altos indeseables de cationes y aniones en el concentrado de proteína final.

El presente margen de pH de 5, 9 a 6, 3 resultó ser óptimo, particularmente porque a un pH aproximadamente por encima de 6, 3, el calcio y el fósforo no son solubilizados suficientemente y a un pH por debajo de 5, 9, la coagulación de las proteínas se vuelve visible y a incluso un pH inferior se produce un aumento irreversible de la viscosida.

Incubación [0014] En el siguiente paso, la leche con pH reducido a aproximadamente 5, 9 a 6, 3 se incuba durante aproximadamente de 30 minutos a aproximadamente 20 horas, preferiblemente durante aproximadamente de 1 hora a aproximadamente 12 horas. La leche puede dejarse en reposo o agitarse ligeramente, por ejemplo, mezclada o agitada. En una forma de realización, la incubación se realiza a temperatura ambiente. No obstante, se prefiere evitar una incubación a una temperatura que sería adecuada para el crecimiento de bacterias patógenas en la leche, p. ej., se prefiere evitar una incubación a una temperatura entre 25º C y 37º C. Por lo tanto, la incubación se realiza preferiblemente a una temperatura por debajo de los 25º C o por encima de los 37 º C. En una forma de realización preferida, la incubación se realiza a una temperatura de o aproximadamente por encima de 40º C, o de o aproximadamente por encima de 45º C, o de o aproximadamente por encima de 50º C o incluso por encima de, por ejemplo, aproximadamente 55º C o aproximadamente 60º C. Se prefiere una temperatura alrededor de aproximadamente 50º C.

En otra forma de realización preferida, la incubación se realiza a una temperatura por debajo de la temperatura... [Seguir leyendo]

1. Proceso para preparar un concentrado de proteína de la leche comprendiendo los pasos de:

a. disminución del pH de la leche a un valor en el intervalo de 5, 9 a 6, 3;

b. incubación de la leche obtenida del paso a. durante 1 -20 horas;

c. aumento del pH de la leche obtenida del paso b. a un valor en el intervalo de 6, 4 a 7, 0

d. sometimiento de la leche obtenida del paso c. dentro de 2 horas a un paso de ultrafiltración;

e. obtención del retenido.

2. Proceso según la reivindicación 1, donde la leche usada en el paso a. es leche desnatada.

3. Proceso según la reivindicación 1 o 2, donde el paso de incubación b. y/o el paso de ultrafiltración d. se realizan en la leche con una temperatura entre 1 y 10 º C o entre 40 y 60 º C.

4. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, donde en el paso a. el pH se disminuye con al menos un ácido seleccionado del grupo consistente en ácido cítrico, ácido málico, ácido láctico, ácido acético, ácido fosfórico, ácido glucónico, glucono-delta-lactona y o ácido clorhídrico.

5. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde en el paso c. el pH se aumenta añadiendo uno o más seleccionados del grupo consistente en agua, hidróxido sódico, hidróxido potásico, citrato sódico, citrato potásico, carbonato sódico, carbonato potásico, bicarbonato sódico y bicarbonato potásico.

6. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde la leche se diluye con 15-120 % en peso de agua antes del paso de ultrafiltración d.

7. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, donde el paso de ultrafiltración d. comprende una diafiltración.

8. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, que comprende además uno o más de los pasos de pasteurización, concentración por evaporación, secado por atomización y/o secado en tambor.

9. Composición que comprende

(i) proteína de la leche en una concentración entre 8 g/100ml y 24 g/100ml

(ii) fósforo en una concentración por debajo de 1, 40g de fósforo por 100 g de proteína;

(iii) calcio en una concentración por debajo de 2, 30 g de calcio por 100 g de proteína;

(iv) lactosa en una concentración entre 5 y 15 g de lactosa por 100 g de proteína; y

(v) una viscosidad de 50 a 100 mPa.s a una concentración de proteína de 16, 5 g/100ml.

10. Uso de una composición obtenible por el proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-8 para la producción de una composición nutricional comprendiendo entre 3-12 gramos de proteína por 100 ml.