MICELAS DE PROTEÍNA LÁCTEA.

Procedimiento para la producción de concentrado de micelas de proteínas de suero lácteo,

consistente en las etapas de: a. Ajustar el valor pH de una solución acuosa de proteínas de suero lácteo, desmineralizada, a un valor pH com- prendido dentro de unos márgenes situados entre 5,8 y 6,6, en donde, la concentración de la solución acuosa de proteínas de suero lácteo, es menor de un 12%, en donde, si la solución acuosa de proteínas de suero lácteo comprende compuestos adicionales, la cantidad de los citados compuestos adicionales, no excede de un 10%, en peso, del peso total de la solución, b. Someter la solución acuosa, a una temperatura situada entre 80 y 90°C, en donde, el calentamiento, se lleva a cabo durante un transcurso de tiempo comprendido entre los 10 segundos y las 2 horas. c. Concentrar la dispersión obtenida en la etapa b, y d. Opcionalmente, secar mediante proyección pulverizada o liofilización, el concentrado de micelas de proteínas de suero lácteo

Micelas de proteína láctea Sector de la invención La presente invención, se refiere a micelas de proteínas de suero lácteo, de una forma particular, a concentrados de micelas de proteínas y materias en polvo de suero lácteo de éstas y a un procedimiento para la producción de éstos. La presente invención, pertenece, también, al uso de estos concentrados de micelas y materias en polvo de éstos, en una amplia gama de aplicaciones.

Antecedentes y trasfondo de la invención Las proteínas, constituyen una parte indispensable de las dietas de muchas poblaciones. Éstas se utilizan no únicamente por su valor nutritivo, sino que, además, éstas imparten una textura y estabilización deseables para muchos alimentos. Así, por ejemplo, en los productos que contienen grasas, la grasa, permanece estabilizada a través de la totalidad del tiempo de vida de conservación del producto, de tal forma que no acontece una separación de fases.

Para esta finalidad, se utilizan agentes emulsionantes, los cuales proporcionan una estabilidad de la emulsión, una vez formada ésta, que se basa en su propiedad inherente consistente en el hecho de que, una parte lipofílica o hidrofóbica es soluble en la fase no acuosa y que, una parte polar o hidrofóbica, es soluble en agua, de tal forma que, dichas moléculas, facilitan la emulsión de una fase, en la otra fase. Adicionalmente, además, los agentes emulsionantes, cuidan asimismo de que, una vez se hayan formado las gotitas la fase, no se produzca una agregación o coalescencia. Como agentes emulsionantes, se utilizan emulsionantes de origen natural, tales como las consistentes hidrocoloides, fosfolípidos o glicolípidos o, por otro lado, pueden utilizarse, también, agentes sintéticos tales como los el estearil-2-lactilato o los mono-, di-acilglicéridos, etc.

Uno de los mayores inconvenientes de estos agentes, reside en el hecho consistente en que, éstos, algunas veces, tienen un coste que se añade substancialmente a los costes del producto final, y que no se añaden al valor nutritivo del producto. Algunas veces, tales tipos de materiales, no muestran, tampoco, ningunas propiedades adecuadas de estabilización, debido al hecho de una competencia interfacial con las proteínas.

De una forma incrementante, por lo tanto, la proteína, se utiliza, también, como un emulsionante y como un sustituto parcial para la grasa.

El documento de patente estadounidense US 6 767 575 B1, da a conocer una preparación de un producto agregado de proteína de suero lácteo, en donde, la proteína de suero lácteo, se desnaturaliza mediante acidificación y calentamiento. Los agregados de proteína de esta forma obtenidos, se utilizan en la utilización de productos alimenticios.

El documento de patente británica GB 1 079 604, describe mejoras en la fabricación de queso, en donde, las proteínas de suero lácteo, experimentan un tratamiento por calor y un óptimo valor pH, con objeto de obtener proteínas de suero lácteo insolubles, las cuales se añaden, a continuación, a leche cruda.

El documento de patente internacional 93 / 07 761, se refiere a la provisión de un producto de proteínas en forma de micropartículas, el cual puede utilizarse como un sustituto de la grasa.

El documento de patente estadounidense US 5 750 183, da a conocer un procedimiento para producir micropartículas proteináceas, las cuales son de utilidad como sustitutas de la grasa, y que no contienen grasa.

Se da también a conocer un sustituto proteináceo de la grasa, en el documento de patente internacional WO 91 / 17 665, en donde, las proteínas, se encuentran en forma de proteínas de suero lácteo desnaturalizadas y en forma de micropartículas, dispersables en agua.

Aparte de las aplicaciones en alimentos, las proteínas, se encuentran también presentes en muchas composiciones farmacéuticas y cosméticas.

Uno de los problemas involucrados en la producción de productos que contienen proteínas globulares, en general, y de una forma particular, proteínas de suero lácteo, es no obstante su limitada procesabilidad en la producción de productos alimenticios. De hecho, cuando las moléculas de proteína se calientan, o cuando éstas se someten a un entorno medioambiental ácido o alcalino, o cuando éstas se encuentran en presencia de sales, tienden entonces a abandonar su estructura nativa y éstas se reúnen en varias estructuras aleatorias o al azar, tales como, por ejemplo, las consistentes en geles.

La preparación de composiciones acuosas en proteínas de suero lácteo, en forma de geles, es el objeto de documento de patente europea EP 1 281 322.

Elofsson et al., describen, en el Internacional Dair y Journal, 1997, páginas 601 – 608, la gelificación en frío de concentrados de suero de proteína de suero lácteo.

De una forma similar, Kilara et al., en Journal of Agriculture and Food 20 Chemistr y , 1998, páginas 1830 – 1835, describen el efecto del valor pH, en la agregación de proteínas de suero lácteo, y su gelificación.

Este efecto de gel, presenta una limitación, no únicamente en términos de procesabilidad (como por ejemplo, en el atascamiento de las máquinas utilizadas en la fabricación de productos que contienen proteínas) , sino también, en términos de la textura de esta forma obtenida, la cual puede no ser la que se desee, para una amplia gama de aplicaciones de las proteínas.

La desnaturalización controlada de las proteínas, es así, de este modo, un hecho deseable, con objeto de extender el uso de las proteínas.

Erdman, en Journal of American College of Nutrition, 1990, páginas 398 – 409, describe el hecho de que, la calidad de las proteínas en forma de micropartículas, no se ve afectada, a pesar del hecho de utilizar un alto valor de cizallamiento y calor. El documento de patente europea EP 0 603 981, describe, también, una emulsión del tipo aceite en agua, estable al calor.

Los documentos de patente estadounidense US-B1-6 767 575, US-A-5 882 705, US-A-3 644 326 y US 2002/051843, el documentos de patente europea EP-A1-0 779 035, el documento de patente británica GB-A-2 063 273, los documentos de patente europea EP-A1-0 716 810, EP-A1-0 787 436, el documento de patente internacional WO 93/07761 A, el documento de patente europea EP-A1-0 250 623, el documento de patente estadounidense USA-5 601 760, y De la Fuente M A et al.: "Recent advances in the characterisation of heat-induced aggregates and intermediates of whey proteins "Trends in food science and technology, - “Avances recientes en la caracterización de proteínas de suero lácteo” Tendencias en la ciencia y tecnología de los alimentos -, Elsevier Science Publishers, GB, volumen 13, nº 8, Agosto de 2002 (2002-08) , páginas 262 - 274" dan a conocer procedimientos para la producción de soluciones y composiciones de proteínas de suero lácteo.

El documento de patente internacional WO 2006 / 034 857 A2m el cual representa una técnica correspondiente al arte anterior, según el Art. 54 (3) EPC, y que es relevante en cuanto a la novedad, da únicamente a conocer un procedimiento para la producción de suero lácteo, en forma de partículas (de un tamaño de partícula inferior a 1 μm, partiendo de proteína de suero lácteo exenta de sal, procediendo a ajustar el pH y calentando a una temperatura comprendida dentro de unos márgenes situados entre 80 y 95°C, durante un transcurso de tiempo comprendido entre diez segundos y 30 minutos. La dispersión de nanopartículas, se seca (= se concentra) . La concentración de la proteína de suero lácteo en solución es, de una forma preferible, la correspondiente a un valor comprendido dentro de unos márgenes situados entre un 1 y un 40%.

Britten M., en "Heat treatments to improve functional properties of whey proteins in whey”: proceedings of the second international whey conference, - Tratamientos de calor para mejorar las propiedades funcionales de proteínas de suero lácteo en el suero lácteo” : procedimientos de las segunda conferencia internacional sobre suero lácteo -, realizada en Chicago, USA, en fecha 27 - 29 Octubre 1997, y publicada en las páginas 189 a 196, en el año 1998, da a conocer la preparación de polímeros solubles, procediendo a calentar (90°C – 15 minutos) una dispersión de proteínas de suero lácteo (8% de proteínas) , en condiciones neutras o alcalinas (pH = 6, 5 – 8, 5) , en presencia de una baja concentración de calcio (0 - 4 mM) .... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la producción de concentrado de micelas de proteínas de suero lácteo, consistente en las etapas de:

a. Ajustar el valor pH de una solución acuosa de proteínas de suero lácteo, desmineralizada, a un valor pH comprendido dentro de unos márgenes situados entre 5, 8 y 6, 6, en donde, la concentración de la solución acuosa de proteínas de suero lácteo, es menor de un 12%, en donde, si la solución acuosa de proteínas de suero lácteo comprende compuestos adicionales, la cantidad de los citados compuestos adicionales, no excede de un 10%, en peso, del peso total de la solución,

b. Someter la solución acuosa, a una temperatura situada entre 80 y 90°C, en donde, el calentamiento, se lleva a cabo durante un transcurso de tiempo comprendido entre los 10 segundos y las 2 horas.

c. Concentrar la dispersión obtenida en la etapa b, y

d. Opcionalmente, secar mediante proyección pulverizada o liofilización, el concentrado de micelas de proteínas de suero lácteo.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en donde, la concentración de la solución acuosa de proteínas de suero lácteo, es menor de un 4%.

3. Procedimiento, según la reivindicación 1, en donde, el tiempo de calentamiento, es de 15 minutos,

4. Procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, el calentamiento, se realiza mediante microondas.

5. Procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, el rendimiento productivo de las micelas, antes de la concentración, es de por lo menos un 35%.

6. Procedimiento, según la reivindicación 5, en donde, el rendimiento productivo de las micelas, antes de la concentración, es de por lo menos un 50%.

7. Procedimiento, según las reivindicaciones 5 y 6, en donde, el rendimiento productivo de las micelas, antes de la concentración, es de por lo menos un 80%.

8. Procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, las micelas, tienen un tamaño medio de por lo menos 1 micrómetro.

9. Procedimiento, según la reivindicación 8, en donde, la micelas, tienen un tamaño medio de 100 – 900 nm, de una forma preferible, de 100 – 700 nm, de una forma mayormente preferible, de 200 – 400 nm.

10. Procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, la proporción de micelas con un tamaño medio comprendido entre 100 nm y 700 nm, es mayor de un 80%.

11. Procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, la concentración, se lleva a cabo mediante evaporación, centrifugación, sedimentación, ó microfiltrado.

12. Procedimiento, según la reivindicación 11, en donde, la centrifugación, se lleva a cabo a una alta tasa o a una reducida tasa de aceleración, después de la acidificación a un valor pH de 4, 5.

13. Procedimiento, según la reivindicación 11, en donde, la sedimentación espontánea, se lleva a cabo a un valor pH de 4, 5.

14. Procedimiento, según la reivindicación 13, en donde, el tiempo de sedimentación, es mayor de 12 horas.