Concentrados de leche no gelificantes.

Una leche concentrada derivada de un líquido lácteo, comprendiendo dicha leche concentrada caseína,

un agente amortiguador que se une al calcio y un producto lácteo acuoso líquido que tiene niveles de calcio por debajo de 1000 ppm y componentes macromoleculares de la leche a una concentración veces o más cuando se compara con el líquido lácteo a partir del cu 5 al se deriva la leche concentrada, donde dicha leche concentrada está en un estado no gelificado y no gelifica durante un almacenamiento refrigerado prolongado.

Concentrados de leche no gelificantes La invención se refiere a productos de leche concentrada no gelificante y a métodos para producir dichos productos.

Antecedentes La tecnología de filtración por membrana (por ejemplo, microfiltración, ultrafiltración y similares) se emplea en la industria láctea para proporcionar una separación selectiva, concentración y purificación de los componente de proteínas a partir de un producto lácteo líquido tal como leche en bruto. La tecnología de filtración por membrana comprende las etapas de separar el producto lácteo líquido en un primero componente líquido (a saber, permeado o ultrafiltrado) y un segundo componente líquido (a saber, concentrado o retenido) poniendo en contacto el producto lácteo con una membrana semipermeable. El concentrado, que no fluye a través de la membrana semipermeable, tiene una concentración de proteínas más alta que el primer componente líquido que pasa a través de la membrana semipermeable, En procedimientos de ultrafiltración convencionales, el permeado se recoge, y típicamente está disponible en la granja o se usa como alimento para el ganado. El segundo componente líquido o retenido se trata hasta que se obtiene un concentrado de leche con el factor concentración enriquecida y/o el contenido de proteínas deseado. El producto de leche inicial se pone usualmente en contacto con la membrana semipermeable bajo presión y es típicamente sometido a un flujo turbulento de manera que agita el líquido adyacente a la membrana, con lo que se permite que el agua y solutos de pequeño peso molecular (por ejemplo, lactosa) pasen a través de la membrana para obtener sólidos mayores en el concentrado líquido retenido.

La ultrafiltración en granja permite generalmente reducir los volúmenes de los productos de leche concentrada resultantes, con lo que se disminuyen los costes de transporte, almacenamiento y refrigeración. De este modo, la leche destinada al envío está a menudo concentrada en un factor de 3X para conseguir estos beneficios. La tecnología de filtración por membrana moderna, sin embargo, permite la producción eficiente de concentrado de leche de 5X a 6X (y más elevado) lo cual, por supuesto, permitiría un ahorro adicional de costes ya que se transportaría menos cantidad de leche. Desgraciadamente, los concentrados de 3, 5X o superiores (especialmente 5X o superiores) son propensos a gelificar durante el transporte o almacenamiento. Dichas características de gelificación por envejecimiento limitan generalmente el uso de dichos productos más concentrados menos que se disponga de sistemas de manipulación especiales y costosos (por ejemplo, recalentamiento antes del bombeo) . De este modo, permanece la necesidad de conseguir concentrados de leche mejorados que no tengan dichas características de gelificación por envejecimiento. Más específicamente, permanece la necesidad de conseguir concentrados de leche mejorados, especialmente concentrados de 5X o superiores, que sean menos propensos a gelificar durante el transporte y/o almacenamiento a las temperaturas de refrigeración.

Adicionalmente, la proteína caseína en leche y en leche concentrada o ultrafiltrada producida convencionalmente existe como micelas insolubles. De esta forma, la caseína es menos capaz de actuar en situaciones en las que se desean o necesitan proteínas solubles. Por lo tanto, permanece la necesidad de obtener leche y procedimientos para preparar leche, en los que la caseína no esté presente en micelas insolubles.

La Patente de EE.UU. 4.268.528 (19 de Mayo de 1981) proporciona un procedimiento para la preparación de un queso a partir de leche ultrafiltrada donde el contenido de calcio del queso se puede ajustar con exactitud. La leche se coagula mediante fermentación láctea hasta disminuir el pH de la leche a un valor de 4, 4 o inferior antes de la ultrafiltración para preparar un sustrato de leche acondicionado. El retenido obtenido mediante ultrafiltración tiene esencialmente el mismo contenido de calcio que la leche original.

La Patente de EE.UU. 4.921.717 (1 de Mayo de 1990) proporciona un procedimiento para producir un producto de leche esterilizada concentrada. El procedimiento comprende concentrar parcialmente leche o producto de leche (usualmente a aproximadamente la mitad del volumen original) esterilizar el producto de leche parcialmente concentrado y concentrar adicionalmente el producto de leche esterilizado. El procedimiento completo proporciona generalmente una concentración de 2, 5 a 3 veces la de la leche o el producto de leche original.

La Patente de EE.UU. 5.654.025 (5 de Agosto de 1997) proporciona un procedimiento designado para concentrar leche en la granja antes del envío. El procedimiento implica enfriar leche en bruto por debajo de 7, 2 º C y luego dirigir la leche enfriada a través de varias unidades de separación de membranas en serie manteniendo a su vez la temperatura para concentrar progresivamente el producto en un único paso. Generalmente, el concentrado tiene Y a ½ el volumen de la leche original.

La patente de EE.UU. 5.707.678 (13 de Enero, 1998) proporciona un procedimiento para la microfiltración de suero a partir de leche o calostro. El procedimiento implica la separación de la grasa, la precipitación de caseína mediante acidificación, y la ultrafiltración opcional del suero para reducir el nivel de calcio en el concentrado. El concentrado resultante se puede someter a microfiltración sin sedimentos o taponamientos asociados a la presencia de fosfato cálcico u otros complejos de calcio. La acidificación se realiza añadiendo un ácido de tal como, por ejemplo, ácido clorhídrico, ácido fosfórico o ácido láctico.

El documento US 6139901 proporciona un procedimiento para tratar una composición de leche fluida aproximadamente neutra, incluyendo un concentrado de proteínas de leche y leche más suero añadido, seleccionado un álcali, ajustando el pH hacia arriba, calentando, enfriando, seleccionado un ácido y ajustando el pH hacia abajo antes de la ultrafiltración y, en un procedimiento particular, sometiendo después a diafiltración la composición tratada. La selección del álcali apropiado, los valores de pH, las temperaturas, el ácido y la porosidad del filtro de membrana de lugar a rendimientos mejorados de proteínas del retenido que tienen composiciones seleccionadas con una utilidad mejorada, incluyendo un sabor más aceptable, un intervalo amplio de viscosidades de la solución, un aumento de la solubilidad de los retenidos secos en agua fría a aproximadamente un 100%, y un aumento en el contenido de calcio del retenido filtrado con membrana de 50% comparado con un retenido similar procedente de leche estándar. La selección apropiada de las condiciones de tratamiento puede dar lugar a al menos un permeado del filtro con una composición de proteínas enriquecida en alfa lactoalbúmina, una proteína que es altamente beneficiosa para la nutrición humana.

En un experimento para determinar el efecto del concentrado de lactosa en la gelificación por envejecimiento de concentrado de leche desnatada esterilizada por UHT, N. Venkatachalam y Donald. J. McMahon concluyeron que la lactosa no actúa causando gelificación por envejecimiento de concentrados de leche UHT. Este descubrimiento se publicó en el Journal of Dair y Science, American Dair y Science Association, Champaign, Illinois, Vol. 74, Nº 1, 12 de Agosto de 1991, página 101.

El documento SU 1358890 describe un concentrado soluble de proteínas de leche para usarse en nutrición médica y juvenil. El concentrado se prepara mediante ultrafiltración de materias primas de leche, después de lo cual la proteína en bruto obtenida se diluye con agua acidificada y se somete a diálisis. El valor nutricional del concentrado se aumenta realizando la ultrafiltración en dos etapas. La etapa 2 se realiza a 5-55º C hasta conseguir un contenido de material seca más K citrato añadido igual a 18-20%. La etapa 2 se realiza a 71-80º C hasta conseguir un contenido de materia seca de 22-27%. La proteína en bruto luego se diluye en agua a un pH de 4, 7-6, 0. Las materiales primas originales pueden ser leche desnatada y suero en la relación (1:0, 9) a (1:3, 5) o leche desnatada sola o suero solo.

El documento WO 02/082917 proporciona un método para producir concentrados de proteínas de leche modificadas usando un intercambio catiónico para reemplazar iones divalentes por iones monovalentes. El concentrado de proteínas de leche modificado producido se puede transformar en un gel que puede ser propiamente un producto similar al queso o se puede usar para preparar productos acabados tales como quesos, productos similares al queso, productos salados, postres, productos de pastelería y productos alimenticios... [Seguir leyendo]

1. Una leche concentrada derivada de un líquido lácteo, comprendiendo dicha leche concentrada caseína, un agente amortiguador que se une al calcio y un producto lácteo acuoso líquido que tiene niveles de calcio por debajo de 1000 ppm y componentes macromoleculares de la leche a una concentración 5 veces o más cuando se compara con el líquido lácteo a partir del cual se deriva la leche concentrada, donde dicha leche concentrada está en un estado no gelificado y no gelifica durante un almacenamiento refrigerado prolongado.

2. Una leche concentrada según la reivindicación 1, donde el agente amortiguador que se une al calcio es un agente amortiguador de citrato.

3. Una leche concentrada según la reivindicación 1 o 2, donde dicha leche concentrada tiene una relación de calcio a proteína de menos de 0, 03.

4. Una leche concentrada según la reivindicación 3, donde dicha leche concentrada tiene una relación de calcio a proteína de menos de 0, 015.

5. Un procedimiento para producir leche concentrada que comprende:

(1) proporcionar un líquido lácteo inicial;

(2) añadir un agente amortiguador que se une al calcio al líquido lácteo inicial para formar un primer sustrato lácteo;

(3) concentrar el primer sustrato lácteo para formar una leche parcialmente concentrada;

(4) diluir la leche parcialmente concentrada con un diluyente de calcio débil para formar un segundo sustrato lácteo; y

(5) concentrar el segundo sustrato lácteo para formar la leche concentrada; donde dicha leche concentrada tiene niveles de calcio por debajo de 1000 ppm y componentes macromoleculares de la leche a una concentración 3, 5 veces o más cuando se compara con el líquido lácteo inicial, donde dicha leche concentrada está en un estado no gelificado, y donde dicha leche concentrada no gelifica durante el almacenamiento refrigerado prolongado.

6. Un procedimiento según la reivindicación 5, donde la concentración del primer sustrato lácteo se realiza usando ultrafiltración y la concentración del segundo sustrato lácteo se realiza usando diafiltración.

7. Un procedimiento según la reivindicación 6, donde tanto la ultrafiltración como la diafiltración se realizan en una única unidad de tratamiento.

8. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, donde el primer sustrato lácteo se concentra en un factor de 2X a 4X y la leche parcialmente concentrada se diluye con 1 a 3 volúmenes del diluyente de calcio débil.

9. Un procedimiento según una cualquier de las reivindicaciones 5 a 8, donde el agente amortiguador que se une al calcio es un agente amortiguador de citrato que se añade a la leche parcialmente concentrada a un nivel de 2 a 4 por ciento.

10. Un procedimiento según la reivindicación 9, donde el agente amortiguador que se une al calcio es un agente amortiguador de citrato que se añade a la leche parcialmente concentrada a un nivel de 3 a 3, 4 por ciento.

11. Un procedimiento según la reivindicación 5, donde se invierten las etapas (2) y (3) y el líquido lácteo inicial se concentra primero para formar una leche parcialmente concentrada a la que se le añade el agente amortiguador que se une al calcio.

12. Un procedimiento según la reivindicación 11, donde la concentración del sustrato lácteo inicial se realiza usando microfiltración y la concentración del segundo sustrato lácteo se realiza usando ultrafiltración combinada con diafiltración.

13. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 12, donde la leche concentrada tiene componentes macromoleculares de leche a una concentración 5 veces o mayor cuando se compara con el líquido lácteo inicial.

14. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 13, donde el agente amortiguador que se une al calcio es un agente amortiguador de citrato.

15. Un procedimiento según la reivindicación 14, donde el agente amortiguador de citrato comprende hasta 6 por ciento de ácido cítrico y de 15 a 30 por ciento de citrato de metal alcalino en un medio acuoso.

16. Un procedimiento según la reivindicación 15, donde el agente amortiguador de citrato comprende de 3 a 3, 5 por ciento y de 20 a 25 por ciento de citrato trisódico en un medio acuoso.

17. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 16, donde el diluyente de calcio débil es agua.

Figura 1

Figura 2

Líquido lácteo inicial

Agente amortiguador de citrato

Primer sustrato lácteo

Ultrafiltración (aprox 1/2 a 1/8 del

volumen original)

Diluyente de calcio débil (aprox. 1 a 2 volúmenes)

Diafiltración

Concentrado 5X + producto de leche

Figura 3

Líquido lácteo inicial

Agente amortiguador de citrato

Diluyente de calcio débil

Segunda concentración

Concentrado 5X + producto de leche

Figura 4

Líquido lácteo inicial

Agente amortiguador de citrato

Primer sustrato

lácteo Diluyente de calcio débil (aprox. 1 a 4 volúmenes)

Ultrafiltración/

Diafiltración

Concentrado 5X + producto de leche

Figura 5