Leche estéril estable y método para producción de la misma.

Un proceso para obtener una fracción de leche estéril y estable al almacenamiento en las condiciones del ambiente que comprende:

filtrar una porción de leche cruda para obtener un producto permeado;

transportar el producto permeado a un equipo de tratamiento térmico;

esterilizar el producto permeado en el equipo de tratamiento térmico a una temperatura de aproximadamente 72ºC hasta aproximadamente 121ºC para obtener un producto permeado estéril;

transportar el producto permeado estéril desde el equipo de tratamiento térmico a una unidad de estabilización;

estabilizar el producto permeado estéril en la unidad de estabilización por calentamiento del producto permeado estéril a una temperatura de aproximadamente 50ºC a aproximadamente 121ºC para obtener un producto permeado estéril y estable, realizándose la estabilización del producto permeado estéril en la unidad de estabilización después de la esterilización del producto permeado en el equipo de tratamiento térmico:

transportar el producto permeado estéril y estable desde la unidad de estabilización a un calentador; y

desactivar las enzimas en el producto permeado estéril y estable por calentamiento del producto permeado estéril y estable en el calentador a una temperatura de aproximadamente 50ºC a aproximadamente 78ºC para obtener una fracción de leche estéril y estable, realizándose la desactivación de las enzimas en el producto permeado estéril y estable después de la estabilización del producto permeado estéril en la unidad de estabilización.

Leche estéril estable y método para producción de la misma.

ANTECEDENTES DE LA DESCRIPCIÓN

1. Campo de la Invención La invención se refiere a un método para obtener un producto lácteo estéril y estable con sabor mejorado susceptible de almacenamiento en las condiciones del ambiente, en el que la esterilidad y estabilidad de una fracción de leche incluida en el producto lácteo se obtiene utilizando una combinación de filtración y tratamiento térmico de una porción de leche cruda.

2. Antecedentes Una de las causas principales de la pérdida económica de los alimentos refrigerados se debe a los microorganismos, en particular psicrotrofos, y sus enzimas. Los microorganismos psicrotróficos prosperan a las temperaturas que se utilizan típicamente para refrigeración de los alimentos, entre aproximadamente 0º C y aproximadamente 15º C. Los tratamientos térmicos, tales como pasteurización o esterilización, pueden destruir la mayor parte o la totalidad de estos microorganismos indeseables y mejorar por tanto la vida útil de los alimentos. Sin embargo, las enzimas producidas por estos microorganismos antes del tratamiento térmico, así como las enzimas naturales presentes en el alimento incluso después de pasteurización y/o esterilización, pueden acarrear un problema difícil de abordar debido a que muchas de estas enzimas son acusadamente termoestables. Así, estas enzimas pueden causar deterioro subsiguiente incluso en un producto alimenticio estéril, en el que la totalidad de los microorganismos están desactivados, muertos o eliminados. Este problema presenta particular importancia en la industria láctea para los productos almacenados a la temperatura de la sala o temperatura ambiente, en donde la actividad enzimática se incrementa en comparación con el almacenamiento en frío, que inhibe o reduce significativamente la actividad enzimática.

Tradicionalmente, los productos lácteos que incluyen, por ejemplo, leche entera, leche con 2% de grasa, leche desnatada, yogur y requesón se han almacenado, transportado y vendido en condiciones frías, típicamente desde aproximadamente 4º C a aproximadamente 8º C, a fin de prevenir el deterioro del producto lácteo debido al crecimiento de microorganismos. A pesar del almacenamiento en frío, ciertos microorganismos, en particular bacterias psicrotróficas, se multiplican rápidamente, conduciendo a deterioro del producto lácteo en un tiempo relativamente corto, usualmente en el transcurso de varias semanas.

La leche recién extraída es susceptible de contener bacterias psicrotróficas contraídas del equipo de manipulación de la leche tal como tanques y tuberías de almacenamiento, además de microorganismos existentes naturalmente que pueden incluir bacterias, mohos y levaduras. Las bacterias psicrotróficas tienen la capacidad de multiplicarse con relativa rapidez a temperaturas de almacenamiento bajas, aproximadamente 4º C, que son empleadas por la industria láctea para la leche cruda. Dicha leche puede almacenarse durante hasta 3 días a dichas temperaturas antes de su procesamiento en la lechería. Durante este periodo de almacenamiento, los psicrotrofos, y en particular Pseudomonas spp., pueden multiplicarse en números muy altos, típicamente hasta 10 millones de bacterias por mililitro de leche. Este crecimiento va acompañado por la producción de enzimas extracelulares. Las enzimas extracelulares, en particular proteasas, atacan las proteínas de la leche y dan lugar a productos de descomposición que tienen sabor amargo. Estas actividades enzimáticas son dependientes de la temperatura y aumentan con las temperaturas crecientes.

Debido a la velocidad a la que se multiplican los microorganismos, la leche cruda tiene una vida útil muy corta. La vida útil de la leche se reduce drásticamente por la actividad de las enzimas existentes naturalmente y enzimas producidas por los microorganismos presentes en la leche. Esto es cierto incluso en la leche tratada para reducir el número de microorganismos dado que algunas enzimas extracelulares estarán presentes en la leche antes que pueda tener lugar el tratamiento destinado a destruir o desactivar tales microorganismos. Por ello, es esencial que la 45 leche se transporte rápidamente y mientras está fría a fin de minimizar la actividad enzimática.

La necesidad de una mayor velocidad en el transporte de la leche y productos lácteos al mercado es grande debido que, cada vez más, cada paso de procesamiento de la leche hasta llegar al consumidor de leche o productos lácteos es realizado por una entidad diferente. Así, cada producto lácteo es transportado y almacenado varias veces entre la extracción de la leche cruda en la granja y la colocación del producto lácteo en la tienda local. Cada transporte o 50 almacenamiento es otro periodo en el cual la leche o producto lácteo puede experimentar fluctuaciones de temperatura, y es otro periodo durante el cual pueden ocurrir crecimiento de microorganismos y deterioro de la leche o el producto lácteo.

Un ejemplo de procesamiento de leche para leche de almacenamiento en frío se describe en la Patente U.S. No. 5.935.632, correspondiente a WO 96/36238. La Patente U.S. No. 5.935.632 describe un proceso de tratamiento de 55 la leche en el que la leche se separa en porciones de nata y leche desnatada. La leche desnatada se filtra con un filtro de 0, 05-2, 0 Îm y se trata luego opcionalmente a 50-72º C durante hasta 15 segundos. La leche se pasteuriza luego por calentamiento a 70-85º C durante 2-30 segundos o calentamiento a 85-140º C durante 1-10 segundos. Algo

de la leche filtrada puede mezclarse nuevamente luego con la porción de nata y calentarse con la nata hasta 120º C durante dos segundos y recombinarse después con la leche calentada y pasteurizada. Este proceso da lugar a un producto lácteo con una vida útil prolongada.

Con objeto de reducir el deterioro de la leche o el producto lácteo, es deseable que la leche se trate de tal manera que pueda manipularse en las condiciones del ambiente durante periodos de tiempo largos sin deterioro. El tratamiento de la leche para permitir el almacenamiento y la manipulación a la temperatura ambiente podría reducir notablemente los costes actuales de la fabricación de productos lácteos, dado que podría haber poca o ninguna necesidad de camiones o unidades de almacenamiento refrigerados (as) durante el proceso de producción, y la velocidad de transporte y producción no sería tan crítica. Adicionalmente, la vida útil de los productos lácteos podría incrementarse, reduciendo así notablemente el producto desechado.

La leche estéril, o leche comercialmente estéril, puede definirse como un producto que está exento de microorganismos, tales como bacterias y esporas, que pueden crecer en las condiciones de almacenamiento prevalecientes. La leche estéril, envasada en condiciones asépticas en envases asépticos, presenta la ventaja de susceptibilidad de ser distribuida y almacenada en las condiciones del ambiente durante un periodo de tiempo largo.

Con objeto de producir una leche comercialmente estéril de este tipo, la leche es tratada comúnmente por UHT (Temperatura Ultra-Elevada) , es decir, el tratamiento de la leche a una temperatura elevada, por lo general desde aproximadamente 135º C a aproximadamente 150º C durante aproximadamente 4 a aproximadamente 15 segundos. Como resultado de este tratamiento térmico, los microorganismos se destruyen y las enzimas se desactivan al menos parcialmente, de tal manera que el producto lácteo resultante tiene una vida útil que varía desde aproximadamente 3 a 12 meses cuando se almacena en las condiciones del ambiente.

Sin embargo, con la leche UHT, las enzimas, especialmente proteasas, producidas por microorganismos antes del tratamiento térmico son preocupantes, debido a que, en gran proporción, la actividad original de las enzimas y la actividad enzimática extracelular pueden permanecer en la leche después del tratamiento UHT. Si se producen suficientes enzimas por los psicrotrofos en la leche cruda antes del tratamiento térmico, la calidad de la leche UHT

puede deteriorarse incluso después del tratamiento, dando lugar a degradación del producto lácteo durante el almacenamiento. Las proteasas son especialmente preocupantes debido a que pueden causar deterioro incluso cuando están presentes en concentraciones muy bajas.

Otro inconveniente inherente de la leche tratada por el método UHT es que la temperatura elevada imparte un sabor cocinado a la leche. El sabor cocinado es consecuencia al menos en parte de la liberación, inducida por el calor, de 30 grupos sulfhidrilo en las proteínas del lactosuero, β-lactoglobulina y euglobulina en la leche procedentes de la rotura de enlaces químicos.... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para obtener una fracción de leche estéril y estable al almacenamiento en las condiciones del ambiente que comprende:

filtrar una porción de leche cruda para obtener un producto permeado;

transportar el producto permeado a un equipo de tratamiento térmico;

esterilizar el producto permeado en el equipo de tratamiento térmico a una temperatura de aproximadamente 72º C hasta aproximadamente 121º C para obtener un producto permeado estéril;

transportar el producto permeado estéril desde el equipo de tratamiento térmico a una unidad de estabilización;

estabilizar el producto permeado estéril en la unidad de estabilización por calentamiento del producto permeado estéril a una temperatura de aproximadamente 50º C a aproximadamente 121º C para obtener un producto permeado estéril y estable, realizándose la estabilización del producto permeado estéril en la unidad de estabilización después de la esterilización del producto permeado en el equipo de tratamiento térmico:

transportar el producto permeado estéril y estable desde la unidad de estabilización a un calentador; y desactivar las enzimas en el producto permeado estéril y estable por calentamiento del producto permeado estéril y estable en el calentador a una temperatura de aproximadamente 50º C a aproximadamente 78º C para obtener una fracción de leche estéril y estable, realizándose la desactivación de las enzimas en el producto permeado estéril y estable después de la estabilización del producto permeado estéril en la unidad de estabilización.

2. Un proceso para obtener un producto lácteo estable y estéril que comprende:

separar leche cruda en una fracción de nata y una porción de leche cruda;

calentar la fracción de nata a una temperatura de al menos aproximadamente 121º C para obtener una fracción de nata estéril;

filtrar la porción de leche cruda para obtener un producto permeado;

transportar el producto permeado a un equipo de tratamiento térmico;

esterilizar el producto permeado en el equipo de tratamiento térmico a una temperatura de aproximadamente 72º C a aproximadamente 121º C para obtener un producto permeado estéril;

transportar el producto permeado estéril desde el equipo de tratamiento térmico a una unidad de estabilización;

estabilizar el producto permeado estéril en la unidad de estabilización a una temperatura de aproximadamente 50º C a aproximadamente 121º C para obtener un producto permeado estéril y estable, siendo la unidad de estabilización en la que se realiza la estabilización diferente del equipo de tratamiento térmico en el que se realiza la esterilización del producto permeado estéril;

transportar el producto permeado estéril y estable desde la unidad de estabilización a un calentador;

desactivar las enzimas en el producto permeado estéril y estable localizado en el calentador a una temperatura de aproximadamente 50º C a aproximadamente 78º C para obtener una fracción de leche, siendo el calentador en el que se realiza la desactivación de las enzimas en el producto permeado estéril y estable diferente de y después de la estabilización del producto permeado estéril;

combinar la fracción de nata estéril con uno o más del producto permeado; producto permeado estéril; producto permeado estéril y estable; o la fracción de leche;

en donde la fracción de leche o fracción de leche después de la combinación con la fracción de nata estéril es el producto lácteo estéril y estable.

3. Un producto lácteo estéril y estable fabricado por el proceso de la reivindicación 2.

4. El proceso de la reivindicación 1, en donde dicha esterilización ocurre durante un periodo de tiempo de aproximadamente 1 minuto o menos.

5. El proceso de la reivindicación 1, en donde dicha estabilización ocurre durante un periodo de tiempo de aproximadamente 1 segundo a aproximadamente 15 minutos.

6. El proceso de la reivindicación 1, en donde dicha desactivación de las enzimas ocurre durante un periodo de tiempo de aproximadamente 1 segundo a aproximadamente 15 minutos.

7. El proceso de la reivindicación 1, en donde dicha desactivación de las enzimas ocurre a una temperatura más baja que dicha estabilización.

8. El proceso de la reivindicación 1, en donde dicha filtración comprende hacer pasar la porción de leche cruda a través de al menos un filtro que tiene un tamaño de poro eficaz de aproximadamente 0, 5 Îm o menos.

9. El proceso de la reivindicación 8, en donde existe más de un filtro en paralelo y el producto permeado de cada filtro se combina para dicha esterilización.

10. El proceso de la reivindicación 8, en donde dicha esterilización del producto permeado ocurre a una 10 temperatura de aproximadamente 90º C a aproximadamente 105º C.

11. El proceso de la reivindicación 8, en donde el producto permeado está exento totalmente de bacterias termorresistentes.

12. El proceso de la reivindicación 2, en donde el producto lácteo se homogeneíza adicionalmente.

13. El proceso de la reivindicación 2, en donde dicha filtración comprende la utilización de uno o más filtros que 15 tienen un tamaño de poro eficaz de aproximadamente 0, 5 Îm o menor.

14. El proceso de la reivindicación 13, en donde dicha filtración elimina totalmente las bacterias termorresistentes.

15. El proceso de la reivindicación 2, en donde dicha filtración utiliza uno o más filtros que tienen un tamaño de

poro eficaz de aproximadamente 0, 3 Îm o menor, y dicha filtración elimina totalmente las bacterias termorresistentes 20 y termodúricas.

16. El proceso de la reivindicación 2, en donde dicha esterilización del producto permeado se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 72º C a aproximadamente 98º C.

17. El proceso de la reivindicación 2, en donde el número de microorganismos en el producto permeado es

reducido en comparación con el número de microorganismos en la porción de leche cruda por un factor de al menos 25 aproximadamente log 6.

18. El proceso de la reivindicación 2, en donde la fracción de nata estéril se combina con la fracción de leche.

19. El producto lácteo estable y estéril de la reivindicación 3, que tiene una vida útil de al menos aproximadamente tres meses en las condiciones del ambiente.

20. El producto lácteo estable y estéril de la reivindicación 3, que tiene una vida útil de al menos

aproximadamente un año cuando se almacena a una temperatura de aproximadamente 4º C a aproximadamente 8º C.

21. El proceso de la reivindicación 1, en donde la porción de leche cruda se filtra utilizando un tamaño de poro del filtro que es aproximadamente menor que o igual a 0, 5 Îm para obtener el producto permeado, y la esterilización del producto permeado comprende esterilizar el producto permeado en el equipo de tratamiento térmico a una temperatura de aproximadamente 90º C a aproximadamente 105º C para obtener el producto permeado estéril, y la desactivación de las enzimas en el producto permeado estéril y estable implica calentar el producto permeado estéril y estable en el calentador a una temperatura comprendida entre aproximadamente 60º C y aproximadamente 65º C durante un periodo de aproximadamente 30 segundos a 15 minutos.

22. El proceso de la reivindicación 1, en donde la porción de leche cruda se filtra utilizando un tamaño de poro del filtro que es aproximadamente menor que o igual a 0, 3 Îm para obtener el producto permeado, y la esterilización del producto permeado comprende esterilizar el producto permeado en el equipo de tratamiento térmico a una temperatura que va desde aproximadamente 78º C a aproximadamente 98º C para obtener el producto permeado estéril, y la desactivación de las enzimas en el producto permeado estéril y estable implica calentar el producto permeado estéril y estable en el calentador a una temperatura comprendida entre aproximadamente 60º C y 45 aproximadamente 65º C durante un periodo de aproximadamente 30 segundos a 15 minutos.