Líquidos lácteos concentrados y estables de larga duración y métodos para hacerlos.

Un método para hacer un líquido lácteo concentrado estable, comprendiendo el método:

proporcionar un líquido lácteo inicial que contiene lactosa y proteína láctea con proteína de caseína y proteína de lactosuero;

concentrar la proteína de caseína y reducir la proteína de lactosuero y la lactosa del líquido lácteo inicial para formar un líquido lácteo concentrado con cantidad reducida de lactosuero y lactosa con una relación de la proteína de caseína a la proteína de lactosuero de al menos 90:10 y menos de 1 por ciento de lactosa;

mantener el líquido lácteo inicial antes y durante la concentración en o por debajo de una temperatura de modo que no se produzca una reticulación entre la proteína de caseína y la proteína de lactosuero;

añadir un estabilizador y un potenciador de la sensación en boca al líquido lácteo concentrado con cantidad reducida de lactosuero y lactosa para formar un líquido lácteo concentrado intermedio;

esterilizar el líquido lácteo concentrado intermedio a una temperatura y durante un tiempo suficientes para obtener el líquido lácteo concentrado estable con un valor Fo de al menos 5; y

el líquido lácteo concentrado estable tiene un total de sólidos del 25 al 30 por ciento, del 9 al 13 por ciento de proteína total de las que al menos el 90 por ciento es proteína de caseína, y menos del 10 por ciento es proteína de lactosuero, y menos del 1 por ciento es lactosa; y

en el que el líquido lácteo concentrado intermedio es resistente a la gelificación durante la esterilización, y en el que el líquido lácteo concentrado estable es resistente a la gelificación durante al menos 9 meses de almacenamiento en condiciones ambiente.

Líquidos lácteos concentrados y estables de larga duración y métodos para hacerlos Campo El campo se refiere a líquidos lácteos concentrados y método para hacerlos. Más específicamente, el campo se refiere a líquidos lácteos concentrados no gelificantes, que no pardean y que son organolépticamente agradables como, por ejemplo, leche concentrada, que tienen niveles reducidos de proteína de lactosuero y lactosa.

Antecedentes Los productos lácteos líquidos, como la leche, pueden procesarse térmicamente para aumentar su estabilidad. Desafortunadamente, el tratamiento térmico de la leche suele producir cambios de color y/o gelificación durante el procesamiento o almacenamiento prolongado. Por ejemplo, la lactosa de la leche calentada a temperaturas elevadas tiende a interactuar con proteínas y adquirir un color pardo. A este estado indeseado se le suele denominar pardeamiento o reacción de pardeamiento o de Maillard. Por otro lado, no se comprende del todo la gelificación, pero la bibliografía siguiere que se pueden formar geles en determinadas condiciones, como una matriz tridimensional de proteínas formada por las proteínas del lactosuero y las proteínas de caseínas. Véase, por ejemplo, Datta et al., "Age Gelation of UHT Milk -A Review, " Trans. lChemE, Vol. 79, Part C, 197-210 (2001) . Tanto la gelificación como el pardeamiento son indeseables en la leche, puesto que transmiten propiedades organolépticas objetables.

A menudo se desea concentrar la leche porque permite almacenar y transportar cantidades más pequeñas, lo que da como resultado una disminución en los costes de almacenamiento y transporte y puede permitir el envasado y uso de la leche de una forma más eficaz. Sin embargo, la producción de una leche muy concentrada organolépticamente agradable puede ser muy difícil, ya que la concentración de la leche genera problemas aún más importantes de gelificación y pardeamiento. Por ejemplo, la leche que se ha concentrado al menos tres veces (3X) tiene una tendencia todavía mayor a experimentar la gelificación de proteínas y el pardeamiento durante el procesamiento térmico. Además, esta leche concentrada también muestra mayor tendencia a separarse y formar geles con el tiempo a medida que el producto envejece, limitando de esta forma el período de validez del producto. Como resultado, la leche concentrada se limita, por lo general, a concentraciones por debajo de aproximadamente el 25 por ciento de sólidos totales, niveles de proteína por debajo de aproximadamente el 7 por ciento, y un período de validez de menos de seis meses.

Un método típico para producir leche concentrada incluye múltiples etapas de calentamiento junto con la concentración de la leche. Por ejemplo, un método general utilizado para producir leche concentrada incluye, en primer lugar, normalizar la leche a una relación deseada de sólidos a grasa y después precalentar la leche para reducir el riesgo de que la caseína de la leche se coagule durante la esterilización posterior. En ese método, el precalentamiento también disminuye el riesgo de coagulación que se produce durante el almacenamiento antes de la esterilización y puede disminuir, además, la carga microbiana inicial. La leche precalentada se concentra a continuación por evaporación, ultrafiltración, u otros métodos apropiados hasta alcanzar la concentración deseada. La leche puede homogeneizarse, enfriarse, renormalizarse y envasarse. Además, se puede añadir un estabilizador para ayudar a reducir el riesgo de coagulación de la leche que puede aparecer a temperaturas elevadas o durante el almacenamiento. Bien antes o después del envasado, el producto se esteriliza. La esterilización implica, por lo general, bien temperaturas relativamente bajas durante periodos de tiempo relativamente prolongados (p. ej., de aproximadamente 90 a aproximadamente 120 °C durante aproximadamente 5 a aproximadamente 30 minutos) o temperaturas relativamente elevadas durante periodos de tiempo relativamente cortos (p. ej., aproximadamente 135 °C o más durante unos pocos segundos) .

Se han documentado varios métodos para producir leche concentrada. Por ejemplo, Wilcox, en la patente US2.860.057, describe un método para producir una leche concentrada usando precalentamiento, pasteurización y esterilización a temperatura elevada y durante poco tiempo después de la concentración. Wilcox enseña una concentración de leche con aproximadamente un 26 por ciento de sólidos utilizando precalentamiento a aproximadamente 115 °C (240 °F) durante aproximadamente 2 minutos antes de la concentración, precalentamiento a 93 °C (200 °F) durante aproximadamente 5 minutos después de la concentración, y esterilización a aproximadamente entre 127 y 132 °C (261 a 270 °F) durante 1 a 3 minutos.

La publicación de patente US-2003/0054079 A1 (20 de marzo de 2003) de Reaves describe un método para producir un concentrado de leche a temperatura ultra-alta que tiene de un 30 a 45 por ciento de sólidos lácteos no grasos. Reaves describe el precalentamiento de la leche durante 10 minutos a 65 °C (150 °F) para producir un producto lácteo inicial precalentado, que se pasteuriza a continuación a 82 °C (180 °F) durante 16 a 22 segundos y se evapora a temperaturas de pasteurización elevadas (es decir, 10 minutos a 62 °C [145 °F] al vacío) para producir una leche líquida condensada intermedia. Se añaden, a la leche intermedia, una nata y un estabilizador tal como hexametafosfato de sodio o carragenato, que a continuación se ultrapasteuriza en dos etapas, en donde la primera etapa es a 82 °C (180 °F) durante 30 a 36 segundos, y la segunda etapa es a 143 °C (290 °F) durante 4 segundos. Se indican tiempos de almacenaje de 30 días a 6 meses para el concentrado de leche resultante.

La publicación de patente US-2007/0172548 A1 (26 de julio de 2007) , a nombre de Cale, describe un método para producir un producto de leche concentrada estable al calor precalentando, primero, un líquido lácteo a una temperatura de al menos aproximadamente 60 °C durante un tiempo suficiente para efectuar una reducción de proteínas solubles a pH 4, 6. A temperaturas de precalentamiento bajas, de aproximadamente 60 °C, Cale describe tiempos de precalentamiento de varias horas. A temperaturas más altas, Cale describe tiempos menores. Por ejemplo, se describe que el precalentamiento entre aproximadamente 70 °C y aproximadamente 100 °C requiere aproximadamente 0, 5 a aproximadamente 20 minutos. A continuación, se lleva a cabo otra concentración por ultrafiltración, ya sea con o sin diafiltración, lo que da como resultado un líquido lácteo intermedio que tiene, al menos, aproximadamente 8, 5 por ciento de proteínas totales. Entonces se añaden los estabilizadores y potenciadores de la sensación en boca al líquido lácteo intermedio antes de la esterilización. Esta composición es resistente a la gelificación y al pardeamiento durante la esterilización, y resistente a la gelificación y al pardeamiento durante como mínimo seis meses en condiciones ambientales.

Como se describe en Cale, se suele creer que el precalentamiento es una etapa de proceso necesaria para lograr prolongar el período de validez de los concentrados lácteos. Cale describe que cuando un producto lácteo sin tratar (que tiene proteínas de lactosuero y de caseína) se expone a un tratamiento térmico, como el precalentamiento, se cree que las proteínas de lactosuero se reticulan con las proteínas de caseínas (es decir, la caseína ) presentes en la superficie exterior de las micelas de la caseína en la leche. Cale explica que esta reticulación produce, al menos, dos efectos. En primer lugar, la interacción elimina muchas de las proteínas del lactosuero de la solución, lo que se describe como importante porque las proteínas del lactosuero pueden ser muy reactivas a altas temperaturas, como las que se experimentan en la esterilización. En segundo lugar, como las micelas de la caseína se recubren con el suero o las proteínas del lactosuero, las interacciones caseína-caseína se pueden reducir o minimizar, lo que se describe como reducir la tendencia que tiene la leche de formar geles inducidos térmicamente.

WO2006012506 describe un líquido lácteo concentrado estable, como por ejemplo leche concentrada, con un sabor, color, y sensación en boca mejorados.

EP-1407673 describe productos lácteos concentrados no gelificantes y métodos para producirlos.

Se conocen otros tipos de técnicas de concentración de la leche, pero cada técnica tiene, en general, un éxito limitado en el logro de concentrados estables de larga duración con propiedades organolépticas agradables. Por ejemplo, Tziboula et al, "Microfiltration of milk with ceramic membranes: Influence on casein composition and heat... [Seguir leyendo]

1. Un método para hacer un líquido lácteo concentrado estable, comprendiendo el método:

proporcionar un líquido lácteo inicial que contiene lactosa y proteína láctea con proteína de caseína y proteína de lactosuero;

concentrar la proteína de caseína y reducir la proteína de lactosuero y la lactosa del líquido lácteo inicial para formar un líquido lácteo concentrado con cantidad reducida de lactosuero y lactosa con una relación de la proteína de caseína a la proteína de lactosuero de al menos 90:10 y menos de 1 por ciento de lactosa;

mantener el líquido lácteo inicial antes y durante la concentración en o por debajo de una temperatura de modo que no se produzca una reticulación entre la proteína de caseína y la proteína de lactosuero;

añadir un estabilizador y un potenciador de la sensación en boca al líquido lácteo concentrado con cantidad reducida de lactosuero y lactosa para formar un líquido lácteo concentrado intermedio;

esterilizar el líquido lácteo concentrado intermedio a una temperatura y durante un tiempo suficientes para obtener el líquido lácteo concentrado estable con un valor Fo de al menos 5; y el líquido lácteo concentrado estable tiene un total de sólidos del 25 al 30 por ciento, del 9 al 13 por ciento de proteína total de las que al menos el 90 por ciento es proteína de caseína, y menos del 10 por ciento es proteína de lactosuero, y menos del 1 por ciento es lactosa; y en el que el líquido lácteo concentrado intermedio es resistente a la gelificación durante la esterilización, y en el que el líquido lácteo concentrado estable es resistente a la gelificación durante al menos 9 meses de almacenamiento en condiciones ambiente.

2. El método de la reivindicación 1, en el que la proteína total del líquido lácteo concentrado estable incluye de 93 a 95 por ciento de proteína de caseína y de 5 a 7 por ciento de proteína de lactosuero.

3. El método de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la temperatura antes y durante la etapa de concentración está por debajo de 90 °C, de manera que el líquido lácteo inicial tiene al menos 90 por ciento de proteínas solubles a pH 4, 6.

4. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el líquido lácteo concentrado estable incluye de 0, 2 a 0, 4 por ciento del estabilizador seleccionado del grupo que consiste en fosfato disódico, fosfato dipotásico, citrato disódico, citrato trisódico, y mezclas de los mismos.

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el líquido lácteo concentrado estable incluye de 0, 4 a 0, 6 por ciento del potenciador de la sensación en boca seleccionado del grupo que consiste en cloruro de sodio, cloruro de potasio, sulfato de sodio y mezclas de los mismos.

6. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el líquido lácteo concentrado

estable contiene de 0, 2 a 0, 4 por ciento de fosfato disódico, de 0, 4 a 0, 6 por ciento de cloruro de sodio, y de 4, 5 a 6 por ciento de edulcorante.

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de concentración es de microfiltración con diafiltración para formar un retentado líquido lácteo concentrado con cantidad reducida de lactosuero y lactosa.

8. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además proporcionar un segundo líquido lácteo inicial que tiene proteínas de caseína y proteínas de lactosuero, precalentar el segundo líquido lácteo inicial lo suficiente para efectuar una reducción de las proteínas solubles a pH 4, 6, concentrar el segundo

líquido lácteo inicial usando ultrafiltración para formar un segundo retentado líquido lácteo concentrado, teniendo el segundo retentado líquido lácteo concentrado una cantidad mayor de las proteínas de caseína y las proteínas de lactosuero con respecto al segundo líquido lácteo inicial, y mezclar el segundo retentado líquido lácteo concentrado con el líquido lácteo concentrado con cantidad reducida de lactosuero y lactosa.

9. El método de la reivindicación 8, en el que el segundo retentado líquido lácteo concentrado incluye una cantidad de proteína láctea con 80 a 83 por ciento de proteína de caseína y de 17 a 20 por ciento de proteína de lactosuero.

10. Un líquido lácteo concentrado con cantidad reducida de lactosuero y lactosa que comprende:

del 25 al 30 por ciento de sólidos totales;

de 9 a 13 por ciento de proteína láctea total, que incluye al menos 90 por ciento de proteína de caseína y menos del 10 por ciento de proteínas de lactosuero, ninguna reticulación entre la proteína de caseína y la proteína de lactosuero:

menos del 1 por ciento de lactosa; y al menos un estabilizador y al menos un potenciador de la sensación en boca en cantidades suficientes 10 para que el líquido lácteo concentrado con cantidad reducida de lactosuero y lactosa se mantenga estable durante la esterilización y durante al menos 9 meses de almacenamiento a 21, 1-23, 9 °C (70 a 75 °F) .

11. El líquido lácteo concentrado con cantidad reducida de lactosuero y lactosa de la reivindicación 10, en el que la proteína láctea total contiene al menos el 95 por ciento de proteína de caseína y menos del 5 por 15 ciento de proteína de lactosuero.

12. El líquido lácteo concentrado con cantidad reducida de lactosuero y lactosa de la reivindicación 10 o la reivindicación 11, que comprende del 8 al 12 por ciento de proteína de caseína y 1 por ciento o menos de proteína de lactosuero.

13. El líquido lácteo concentrado con cantidad reducida de lactosuero y lactosa de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que el líquido lácteo concentrado con cantidad reducida de lactosuero y lactosa incluye de 0, 2 a 0, 4 por ciento del estabilizador seleccionado del grupo que consiste en fosfato disódico, fosfato dipotásico, citrato disódico, citrato trisódico y mezclas de los mismos.

14. El líquido lácteo concentrado con cantidad reducida de lactosuero y lactosa de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que el líquido lácteo concentrado estable incluye de 0, 4 a 0, 6 por ciento del potenciador de la sensación en boca seleccionado del grupo que consiste en cloruro de sodio, cloruro de potasio, sulfato de sodio y mezclas de los mismos.