Procedimiento para la obtención de un producto enriquecido en albúmina a base de un concentrado de proteínas de suero de la leche.

Procedimiento para la obtención de un producto enriquecido en albúmina,

a base de un concentrado de proteínas de suero de la leche obtenido como residuo de una ultrafiltración de suero de la leche, en el que el concentrado de proteínas del suero es alimentado como corriente de entrada a una microfiltración (4) consiguiendo de su corriente de producto de permeación el producto enriquecido en albúmina, de manera que de la corriente de residuo de la microfiltración se separa una corriente parcial (14) con contenido reducido de grasa y se recircula como mínimo parcialmente (6) a la microfiltración, caracterizado porque la cantidad de corriente parcial (14) recirculada se encuentra en un rango de 25 a 75% de la cantidad de corriente parcial separada.

Procedimiento para la obtención de un producto enriquecido en albúmina a base de un concentrado de proteínas de suero de la leche La invención se refiere a un procedimiento para la obtención de un producto enriquecido en albúmina a base de un concentrado de proteínas del suero de la leche obtenido a partir del suero como residuo de ultrafiltración, en el que el concentrado de proteínas del suero es alimentado como flujo de entrada a una microfiltración y se obtiene el producto enriquecido en albúmina del flujo de permeación, de manera que del flujo de residuo de la microfiltración se separa un flujo parcial con contenido reducido de grasa y que es recirculado a la microfiltración por lo menos parcialmente.

El concentrado de proteínas de suero de la leche conseguido en el procedimiento conocido que se ha indicado como residuo de ultrafiltración de suero de la leche se designará también de forma simplificada como “WPC” (Whey

Protein Concentrate) (concentrado de proteínas del suero de la leche) . Contiene además de una fracción de albúmina más elevada con respecto al suero de la leche, una fracción de grasas residuales del suero. El aumento de la concentración de albúmina es deseable en especial para finalidades alimentarias, mientras que, por el contrario, la fracción de grasa no es deseable. Para la reducción de esta parte no deseable de grasa, se somete al concentrado de proteínas del suero a una operación de microfiltración. En el producto de permeación de esta microfiltración la fracción de grasa está muy reducida con respecto a la del concentrado de proteínas del suero, de manera que de este producto de permeación se puede obtener un producto enriquecido en albúmina, con una fuerte reducción en el contenido de grasa. En la microfiltración, no obstante, una parte sensible de albúmina se pierde en el residuo de microfiltración, de manera que el rendimiento global disminuye.

En un procedimiento conocido del tipo mencionado en la introducción (WO 02/080695 A1) se aumenta el rendimiento de la separación del flujo parcial con contenido reducido de grasa mediante separación por centrífuga, por la alimentación en el lado de entrada del flujo de residuo de la microfiltración, de manera que el flujo parcial separado con contenido reducido de grasas es recirculado por completo a la microfiltración.

Además, se conoce (DE 38 00 468 A1) el tratamiento previo del suero a alimentar a un separador mediante el aumento de su valor de pH, subsiguiente calentamiento y dosificación de cloruro cálcico.

La invención se plantea el objetivo de mejorar el rendimiento global en un procedimiento del tipo anteriormente descrito.

De acuerdo con la invención, este objetivo se consigue de manera que la cantidad del flujo parcial recirculado se encuentra en el rango de 25 a 75% de la cantidad del flujo parcial separado.

En la microfiltración, una parte de la albúmina contenida en el concentrado de proteínas del suero de entrada pasa al flujo de producto residual. De esta manera se reduce la fracción de albúmina arrastrada en el flujo de producto de permeación. En la práctica, la proporción de albúmina en el flujo de producto de permeación se encuentra en un rango de 75 a 80% del contenido de albúmina existente en el concentrado de proteínas del suero de la entrada. Mediante la recirculación, según la invención, del flujo parcial con contenido reducido de grasa separado del flujo de producto de permeación de la microfiltración, se consigue una sensible elevación de la proporción de albúmina en el flujo de producto de permeación del microfiltrado y, por lo tanto, se mantiene la proporción de grasas en el flujo de producto de permeación en los deseados valores reducidos. En la práctica, este aumento de la proporción se encuentra, por ejemplo, en un rango de 5 a 10% de la proporción de albúmina existente en el concentrado de proteínas del suero de la entrada. Los valores para el aumento de proporción y la reducción de la proporción de grasas dependen de la cantidad de recirculación. El procedimiento de la invención puede ser llevado a cabo con resultado satisfactorio cuando las cantidades del flujo parcial recirculado se encuentran en un rango de 25 a 75% de la cantidad del flujo parcial de contenido reducido de grasas o de la cantidad de flujo de producto residual de la microfiltración, que se han separado.

El contenido de grasa residual recirculado con el flujo parcial recirculado será retenido por la membrana de microfiltración de manera correspondiente al grado de separación válido para las grasas de la microfiltración, es decir, de manera correspondiente a su grado de eliminación natural de la grasa, de manera que en el flujo de producto de permeación se transfiere solamente una fracción correspondientemente más pequeña del contenido de grasa residual. Por ejemplo, el grado de eliminación natural de la grasa de la microfiltración se encuentra en un rango de 75 a 80%. Entonces se reduce la fracción que se transfiere al producto de permeación a un valor situado en el rango de 20 a 25% del contenido de grasa residual recirculado.

De manera conveniente, se prevé que antes de la separación del flujo parcial con contenido reducido de grasa se ajuste el valor del pH del flujo del residuo, calentando el flujo de residuo ajustado en su valor de pH, aumentando la concentración de iones metálicos bivalentes del flujo residual calentado. El ajuste del valor del pH antes del calentamiento y la elevación de la concentración de iones metálicos bivalentes después del calentamiento producen una agregación de las partículas de grasa del residuo y facilitan, por lo tanto, la separación del flujo parcial con contenido reducido de grasa. De este modo se favorece adicionalmente la separación, puesto que ventajosamente el flujo de residuo ajustado en su valor de pH y en su concentración de iones metálicos bivalentes y calentado es alimentado por intermedio de un tramo de mantenimiento en caliente.

En la práctica, el tiempo de permanencia en el tramo de mantenimiento en caliente se encuentra de manera conveniente entre dos y diez minutos. Además, la temperatura de calentamiento del flujo de residuo se encuentra en la zona de 50 a 65ºC. El ajuste del valor del pH tiene lugar a un valor comprendido entre 6, 4 y 7, 0 mediante la alimentación de una lejía, por ejemplo lejía potásica o sódica. El aumento de la concentración de iones metálicos bivalentes tiene lugar mediante la alimentación de cloruro cálcico.

Preferentemente, el flujo parcial de contenido reducido de grasa es separado de la corriente de residuo caliente mediante un separador de bandejas. El separador de bandejas puede ser construido en forma de separador de dos fases que se designará también como separador de clarificación, cuyo flujo de salida que arrastra la fase ligera suministra el flujo parcial con contenido reducido de grasa. De manera alternativa, el separador de bandejas puede ser un separador de tres fases que será designado también como separador de partición y cuyo flujo de salida, que arrastra la fase pesada, facilita el flujo parcial con contenido reducido de grasa.

En el ámbito de la invención se prevé además que el producto enriquecido en albúmina será obtenido partiendo de un flujo de residuo de una ultrafiltración adicional a la que se alimenta como flujo de entrada el flujo de producto de permeación de la microfiltración. Mediante la ultrafiltración adicional, el flujo de producto de permeación enriquecido en albúmina y con un contenido reducido de grasa de la microfiltración será fraccionado y purificado adicionalmente. La corriente de residuo de esta ultrafiltración adicional facilita un producto altamente enriquecido en albúmina y fuertemente reducido en su contenido de grasa, cuyo contenido de albúmina se encuentra por ejemplo en 90% o superior y cuyo contenido de grasa es menor de 1%. Este producto será designado de forma simplificada WPI (Whey Protein Isolate) (aislado de proteína del suero) .

En la siguiente descripción, la invención será explicada a título de ejemplo haciendo referencia a los dibujos en los que se muestra:

la figura 1 es un esquema de bloques del desarrollo de un procedimiento en el que se utiliza la invención,

la figura 2 es una representación detallada de una parte de la figura 1, y

las figuras 3a y 3b son respectivamente un esquema para la explicación del efecto de separación en un separador de clarificación o bien en un separador de partición.

En la figura 1, el bloque -1- significa suero como producto de partida del desarrollo mostrado del procedimiento. Para la explicación del balance cuantitativo que se produce en el desarrollo de este procedimiento... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la obtención de un producto enriquecido en albúmina, a base de un concentrado de proteínas de suero de la leche obtenido como residuo de una ultrafiltración de suero de la leche, en el que el concentrado de proteínas del suero es alimentado como corriente de entrada a una microfiltración (4) consiguiendo de su corriente de producto de permeación el producto enriquecido en albúmina, de manera que de la corriente de residuo de la microfiltración se separa una corriente parcial (14) con contenido reducido de grasa y se recircula como mínimo parcialmente (6) a la microfiltración, caracterizado porque la cantidad de corriente parcial (14) recirculada se encuentra en un rango de 25 a 75% de la cantidad de corriente parcial separada.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido de grasa residual que recircula con la corriente parcial recirculada, por microfiltrado de su corriente de producto de permeación, se reduce a una fracción que se corresponde con su grado de desengrase natural.

3. Procedimiento, según la reivindicación 2, caracterizado porque el grado de desengrase natural de la microfiltración se encuentra en un rango de 75 a 80% y la fracción transferida a su producto de permeación del contenido residual recirculado se encuentra en un rango de 20 a 25%.

4. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque antes de la separación de la corriente parcial con bajo contenido de grasa se ajusta el valor de pH de la corriente de residuo, la corriente de residuo ajustada en su valor de pH es calentada (10) y la concentración de iones metálicos bivalentes de la corriente de residuo calentada es aumentada.

5. Procedimiento, según la reivindicación 4, caracterizado porque la temperatura de calentamiento de la corriente de residuo se encuentra en un rango de 50 a 65ºC.

6. Procedimiento, según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque la corriente de residuo calentada es conducida a través de un tramo de mantenimiento en caliente (12) .

7. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el ajuste del valor del pH tiene lugar mediante alimentación de una lejía alcalina (9) .

8. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque el ajuste del valor del pH tiene lugar a un valor comprendido en un rango de 6, 4 a 7, 0.

9. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque el aumento de la concentración de iones metálicos bivalentes tiene lugar mediante una alimentación de cloruro cálcico (11) .

10. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizado porque la corriente parcial (14) , reducida de grasas, es retirada de una corriente de extracción de un separador de bandejas (13) al que se alimenta la corriente de residuo calentada como corriente de alimentación.

11. Procedimiento, según la reivindicación 10, caracterizado porque el separador de bandejas (13) es un separador de dos fases cuya corriente de salida que extrae la fase ligera (106) suministra la corriente parcial (14) con contenido reducido en grasas.

12. Procedimiento, según la reivindicación 10, caracterizado porque el separador de bandejas (13) es un separador de tres fases cuya corriente de salida (208) que extrae la fase pesada facilita la corriente parcial (14) con contenido reducido de grasas.

13. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el producto enriquecido en albúmina es obtenido a partir de una corriente de residuo de una ultrafiltración adicional (7) a la que se alimenta la corriente de permeación de la microfiltración (4) como corriente de alimentación.