BR112017026707B1 - Método para produzir uma composição de proteína de leite desmineralizada, composição e seu uso - Google Patents

Abstract

MÉTODO PARA PRODUZIR UMA COMPOSIÇÃO DE PROTEÍNA DE LEITE DESMINERALIZADA, COMPOSIÇÃO E SEU USO. A invenção se refere principalmente a um método para produzir uma composição de proteína de leite desmineralizada que é essencialmente caracterizada por compreender pelo menos as etapas de: -preparo (2, 3, 5, 7, 9, 10, 12) ou fornecimento de uma composição de proteína de leite (1, 1a, 1b), -ultrafiltrar (15) a dita composição de proteína de leite (1), -nanofiltração (17) do retentado de ultrafiltração (16) obtido na etapa anterior, e - eletrodiálise (19) do retentado de nanofiltração (18) obtido na etapa anterior, sendo que o dito método é livre de qualquer etapa que envolva aplicação de resinas de troca de íon. A invenção também se refere a uma composição de proteína de leite desmineralizada obtida por tal método. Tal composição tem, em particular, uma porcentagem de proteínas nativas em relação às proteínas totais de mais de 85.

Description

[001] A presente invenção refere-se essencialmente a um método para desmineralizar uma composição de proteína de leite.

[002] A invenção também tem base em uma composição de proteína de leite desmineralizada com probabilidade de ter sido obtida por tal método.

[003] Dentre as composições de proteína de leite conhecidas, soro é a parte líquida que é derivada da coagulação do leite durante a produção de queijo.

[004] O soro é essencialmente formado de água, lactose, proteínas e minerais. Uma forma de aprimorar soro se refere à produção de pós de soro, que servem como um ingrediente para a produção de leite para bebê. Para fazer isso, é particularmente necessário prosseguir com a redução do teor de mineral para obter um produto rico em proteínas e lactose.

[005] De um modo conhecido por si, o método de desmineralizar soro compreende, em particular, uma etapa de formar creme que permite que o teor de gordura do soro seja reduzido, seguida por uma etapa de eletrodiálise, pela qual um soro dialisado que contém 50% a 60% em peso de menos minerais é obtido. O soro em creme e dialisado vai depois para uma coluna de cátion, a partir da qual o mesmo emerge, que é altamente desprovida de cátion, depois vai para uma coluna de ânion, e, mediante isso, a saída de soro fica conhecida como desmineralizada.

[006] Porém, a regeneração de resinas de troca de íon leva ao uso de bases e ácidos fortes, tais como soda, potassa ou ácido clorídrico que podem danificar a qualidade do produto desmineralizado obtido. Através de seu funcionamento, as resinas de troca de íon induzem a adição de espécies minerais exógenas e são, em relação a isso, consideradas como auxiliares tecnológicos no sentido do padrão europeu, EC 889/2008. Seu uso no setor orgânico é proibido por essa razão.

[007] Nesse contexto, a presente invenção pretende fornecer um método para desmineralizar uma composição de proteína de leite, livre de qualquer operação que implante resinas de troca de íon, e que permita obter um nível de desmineralização que seja pelo menos igual a 90%, enquanto respeita um perfil mineral que é compatível com o desenvolvimento de um produto, tal como um leite para bebê.

[008] Com essa finalidade, o método para produzir a composição de proteína de leite desmineralizada é essencialmente caracterizado por compreender pelo menos as etapas de: - preparar ou fornecer uma composição de proteína de leite, - ultrafiltrar a dita composição de proteína de leite, - nanofiltrar o retentado de ultrafiltração obtido na etapa anterior, e - submeter à eletrodiálise o retentado de nanofiltração obtido na etapa anterior, sendo que o dito método é livre de qualquer etapa que envolva aplicação de íons de troca iônica.

[009] Portanto, o método da invenção é exclusivamente um método de membrana que envolve, em uma ordem específica, as etapas de ultrafiltrar, nanofiltrar e submeter à eletrodiálise. O método da invenção permite obter uma composição de proteína de leite desmineralizada de até 90% em que o teor de mineral é controlado permitindo-se, em particular, a manutenção da razão entre cálcio e fósforo tão próxima quanto possível do leite, o que não é o caso para um método de desmineralização convencional com aplicação de íons de troca iônica que tem uma razão de cálcio em relação a fósforo inferior. A composição de proteína de leite tem adicionalmente uma taxa de desnaturação de proteína que é inferior àquela das composições obtidas pelo método de desmineralização da técnica anterior que envolve resinas de troca de íon.

[010] O método da invenção pode compreender também as seguintes características, consideradas sozinhas ou de acordo com todas as combinações técnicas possíveis: - o retentado de ultrafiltração tem um teor de substância nitrogenada total pelo menos igual a 14% de extrato seco. - de acordo com uma primeira variante, a composição de proteína de leite é soro de queijo. - o soro de queijo é derivado de agricultura orgânica. - de acordo com uma segunda variante, a composição de proteína de leite é derivada de um método que compreende pelo menos as etapas de: - fornecer leite cru, - realizar formação de creme, tratamento térmico e purificação bacteriana do dito leite cru, - microfiltrar membrana de leite obtida na etapa anterior, e - recuperar o permeado de microfiltração, formando a composição de proteína de leite. - a membrana de microfiltração tem uma porosidade entre 0,1 e 0,2 micrômetro. - o leite cru é derivado de agricultura orgânica.

[011] A invenção também tem por base uma composição de proteína de leite desmineralizada, com probabilidade de ter sido obtida pelo método tal como definido acima.

[012] A composição de proteína de leite da invenção pode compreender também as seguintes características opcionais, sozinhas ou de acordo com todas as combinações técnicas possíveis: - na composição de proteína de leite com probabilidade de ter sido obtida pelo método tal como definido acima, a razão entre os teores de cálcio e fósforo é maior do que 0,65. - nesse caso, a composição de proteína de leite desmineralizada pode compreender: - cálcio em um teor de menos que 11 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - sódio em um teor de menos que 5 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - magnésio em um teor de menos que 3 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - potássio em um teor de menos que 5,5 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - cloreto em um teor de menos que 1,7 miligrama por grama de substância nitrogenada total, e - fósforo em um teor de menos que 8,5 miligramas por grama de substância nitrogenada total. - mais especificamente, a composição de proteína de leite desmineralizada pode compreender: - cálcio em um teor de menos que 7,7 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - sódio em um teor de menos que 3,65 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - magnésio em um teor de menos que 2,15 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - potássio em um teor de menos que 3,70 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - cloreto em um teor de menos que 1,5 miligrama por grama de substância nitrogenada total, e - fósforo em um teor de menos que 7,7 miligramas por grama de substância nitrogenada total. - a composição de proteína de leite desmineralizada com probabilidade de ter sido obtida pelo método tal como definido acima tem uma porcentagem de proteínas nativas em relação às proteínas totais que é maior que 85. - a composição de proteína de leite desmineralizada tem uma porcentagem de proteínas nativas em relação às proteínas totais que é maior que 90. - a taxa de agregação de proteína de lactalbumina A na dita composição é de menos que 5%. - o diâmetro médio do tipo D4.3 de partículas da composição de proteína de leite desmineralizada com probabilidade de ter sido obtida pelo método definido acima é de menos que 0,3 micrômetro. - o diâmetro médio do tipo D4.3 de partículas da composição de proteína de leite desmineralizada é de menos que 0,2 micrômetro e pelo menos 40% de partículas no volume têm um tamanho de menos que 0,15 micrômetro.

[013] A invenção finalmente tem por base o uso da composição de proteína desmineralizada tal como definido acima, em que o uso dessa composição é usado como um ingrediente para desenvolver leite para bebê.

[014] Vantajosamente, o leite para bebê é derivado de agricultura orgânica.

[015] Outras características e vantagens da invenção irão surgir a partir da descrição que é fornecida abaixo, com propósitos de informação e de modo algum exaustiva, e em referência às seguintes Figuras - a Figura 1 é um diagrama sinóptico do método para produzir uma composição de proteína de leite desmineralizada de acordo com a invenção e de acordo com dois modos diferentes de fornecer ou produzir a composição de proteína de leite destinada a ser submetida às etapas de desmineralização, - a Figura 2 ilustra os teores de mineral respectivamente obtidos a partir da composição desmineralizada da invenção e a partir da composição da técnica anterior, assim como os níveis reguladores máximos autorizados para esses minerais em um leite para bebê, - a Figura 3 representa o espectro de fluorescência de uma solução de alfa lactalbumina pura submetida às flutuações de nível de pH do método da invenção, - a Figura 4 representa o espectro de fluorescência de uma solução de alfa lactalbumina pura submetida às flutuações de nível de pH do método da técnica anterior, e - a Figura 5 ilustra a distribuição do tamanho das partículas na composição da invenção e na composição da técnica anterior.

[016] O método da invenção é constituído essencialmente da sucessão, em ordem, das etapas de ultrafiltração, nanofiltração e eletrodiálise de uma composição de proteína de leite. Essa composição de proteína de leite pode, como um esse exemplo, ser soro de queijo ou depois cru que foi submetido a tratamento térmico, purificação bacterina e microfiltração.

[017] Na descrição a seguir, o uso da expressão “técnica anterior” se refere ao método e à composição desmineralizada associada obtida quando as resinas de troca de íon são usadas.

[018] Com referência à Figura 1, um primeiro local de desenvolvimento da composição de proteína de leite 1 a partir de leite cru 2 é definido. O leite cru 2 preferencialmente é derivado do setor orgânico.

[019] O leite cru 2 é submetido, em primeiro lugar, à formação de creme 3 em condições padrão, com uma temperatura de formação de creme de cerca de 50 °C, depois o leite em creme 4 é submetido a tratamento térmico 5 em uma temperatura de cerca de 65 °C a 68 °C por menos de um minuto. Esse tratamento térmico é voluntariamente limitado a essa etapa, para evitar a aglomeração de proteínas de soro nas micelas de caseína e para obter o melhor rendimento de proteína na etapa posterior de microfiltração.

[020] O leite em creme e termicamente tratado 6 depois é submetido à bactofugação mecânica 7 para assegurar a purificação bacteriana do mesmo e para aperfeiçoar a formação de creme do mesmo. Alternativamente, outra operação de purificação bacteriana pode ser fornecida, tal como, por exemplo, microfiltração.

[021] O leite em creme, termicamente tratado e bactofugado depois é submetido à etapa de retenção (não representada), a uma temperatura de cerca de 50 °C a 52 °C em vista da preparação o mesmo para a etapa de microfiltração 10.

[022] A composição de leite em creme, termicamente tratado e bactofugado é dada na Tabela 1 abaixo. A substância nitrogenada total circunda principalmente proteínas, peptídeos e nitrogênio não de proteína, por exemplo, ureia. Nos resultados mostrados abaixo, a substância nitrogenada total é quantificada pela dosagem de nitrogênio total por destilação de acordo com o método Kjeldahl.

TABELA 1: COMPOSIÇÃO DO LEITE EM CREME, TERMICAMENTE TRATADO E BACTOFUGADO

[023] A microfiltração 10 é uma microfiltração tangencial a partir da qual a membrana cerâmica tem uma porosidade de 0,1 micrômetro. A temperatura funcional está entre 49 °C e 53 °C, preferencialmente, 52 °C. O permeado 11 é submetido a resfriamento 12 e é levado novamente à temperatura entre 10 °C e 15 °C, preferencialmente, 12 °C. O permeado resfriado 11 depois forma uma composição de proteína de leite 1a que é derivada do leite e se destina a ser submetida a etapas de concentração e desmineralização sucessivas posteriores que serão definidas posteriormente.

[024] A composição de proteína de leite obtida 1a tem um teor de extrato seco de cerca de 57 g/kg a 62 g/kg, uma substância nitrogenada total de cerca de 9% a 12% de extrato seco e um teor de substância graxa de 0,5% de extrato seco.

[025] A composição de proteína de leite 1 pode alternativamente derivar de soro de queijo de uma origem orgânica 13 que é submetido a resfriamento 14 a ser recuperada para uma temperatura entre 10 °C e 15 °C, preferencialmente, 12 °C e formam uma composição de proteína de leite 1b.

[026] A composição de proteína de leite 1 a ser desmineralizada pode, então, ser uma composição de proteína de leite 1a que é derivada de uma origem orgânica, ou uma composição de proteína de leite 1b que é derivada de soro de queijo de uma origem orgânica. A composição de proteína de leite pode, evidentemente, não ser de uma origem orgânica.

[027] A composição de proteína de leite 1 depois é submetida à sucessão de operações de membrana. O exemplo abaixo se refere à desmineralização da composição de proteína de leite 1a que é derivada de leite de uma origem orgânica 2.

[028] Primeiro, a composição de proteína de leite 1a é submetida a uma operação de ultrafiltração 15 da qual o retentado 16 é recuperado. Essa operação de ultrafiltração é ligada a uma pré-concentração e uma primeira desmineralização da composição de proteína de leite 1. Essa operação de ultrafiltração 15 é levada de modo que o retentado 16 tenha um teor de extrato seco de mais de 60 g/kg, um teor de substância graxa de menos que 0,5% de extrato seco, mas em particular, um teor de substância nitrogenada total pelo menos igual a 15% de extrato seco. O nitrato e teor de nitrato é zero ou quase zero. Além disso, essa operação permite um aumento no teor de substância nitrogenada total e a eliminação parcial dos cátions solúveis, cujo resultado é a diminuição na razão entre cátions divalentes e o teor de substância nitrogenada total.

[029] O retentado de ultrafiltração 16 depois é submetido à operação de nanofiltração 17 que permite concentrar o retentado de ultrafiltração 16 para mais de 19% de extrato seco e, preferencialmente, mais de 21% de extrato seco. Essa operação permite otimizar o funcionamento da etapa posterior de eletrodiálise, assegurando adicionalmente uma pré-desmineralização de 30% até 35% em peso de mineral. O retentado de nanofiltração 18 é recuperado e tem, além de um teor de extrato seco de mais de 21%, um teor de substância nitrogenada total de mais de 13,6% de extrato seco e ainda um teor de substância graxa de menos que 0,5% de extrato seco.

[030] O retentado de nanofiltração 18 depois é submetido à operação de eletrodiálise 19, conduzida sob condições adequadas para obter uma composição de proteína de leite desmineralizada 20. Durante a eletrodiálise, o retentado de nanofiltração 18 circula em uma câmara de diluato 21. Sob o efeito de um campo elétrico, o retentado de nanofiltração 18 desmineraliza e os íons passam para uma câmara de concentração 22, atravessando de modo seletivo as membranas de ânion e cátion 23. A circulação do retentado de nanofiltração 18 é feita até o nível de desmineralização ser alcançado para uma condutividade entre 0,3 mS/cm e 0,5 mS/cm, preferencialmente, entre 0,3 mS/cm e 0,4 mS/cm para obter ainda melhores desempenhos de desmineralização.

[031] O soro desmineralizado 20 tem um teor de extrato seco de cerca de 192 a 194 gramas por quilograma, em qualquer caso, mais de 190 gramas por quilograma, um teor de substância graxa de menos que 0,5% de extrato seco, um teor de substância nitrogenada de cerca de 15% a 16% de extrato seco, de qualquer modo, pelo menos igual a 14% de extrato seco, um teor de lactose de menos que 83% de extrato seco e um teor de cinza de menos que 1% de extrato seco, preferencialmente, de menos que 0,7% de extrato seco. O nitrato e teor de nitrato é zero ou quase zero.

[032] A Tabela 2 abaixo destaca a sinergia entre as operações de nanofiltração e eletrodiálise. A partir de uma composição de proteína de leite 1 (coluna 1) obtida a partir de leite cru de uma origem orgânica que foi submetido ao tratamento definido anteriormente, e experimentando porcentagens respectivas de desmineralização para nanofiltração (coluna 2) e para eletrodiálise (coluna 4), os teores teóricos foram calculados de um soro desmineralizado (coluna 5). Esses teores teóricos correspondem à soma das porcentagens de desmineralização de nanofiltração e de eletrodiálise. Na coluna 6, os teores minerais de fato obtidos depois da nanofiltração e da eletrodiálise foram relatados na estrutura do método da invenção.

TABELA 2: DESTAQUES DA SINERGIA ENTRE AS ETAPAS DE NANOFILTRAÇÃO E ELETRODIÁLISE

[033] A Tabela 3 abaixo delineia as composições minerais de soro desmineralizado até 90% da técnica anterior e da invenção, assim como sua razão respectiva de teores de cálcio e fósforo.

TABELA 3: COMPOSIÇÕES MINERAIS DE COMPOSIÇÕES DE PROTEÍNA DE LEITE DESMINERALIZADA DA TÉCNICA ANTERIOR E DA INVENÇÃO - COMPARAÇÃO DE RAZÕES DE TEORES DE CÁLCIO E FÓSFORO

[034] Pode ser observado nas Tabelas 2 e 3 que o método da invenção permite obter uma composição de proteína de leite desmineralizada de até 90%, por uma sucessão de métodos de membrana e este, sem o uso de resinas de troca de cátions ou resinas de troca de ânions.

[035] Além disso, pode ser observado, com relação à Tabela 2 acima, que as taxas de desmineralização reais obtidas pelo método da invenção são pelo menos quatro vezes maiores do que aquelas calculadas teoricamente.

[036] Além disso, pode ser observado que o soro desmineralizado da invenção tem vantajosamente um teor de fósforo baixo e um teor de cálcio que é suficientemente controlado, de modo que a razão dos teores de cálcio e fósforo esteja entre 0,65 e 1,29. Essa razão se aproxima daquela do leite, que é cerca de 1,25, e isso ao contrário do soro desmineralizado dos dois métodos da técnica anterior que têm respectivas razões de cálcio em relação ao fósforo de 0,49 e 0,3.

[037] Obter uma razão superior dos teores de cálcio e fósforo que permita vantajosamente limitar a quantidade de minerais para adicionar durante o desenvolvimento posterior de leite para bebê.

[038] A Figura 2 ilustra o teor de determinados minerais (sódio, potássio, cálcio, fósforo, magnésio e cloretos) expresso em peso por 100 kcal em uma mistura feita a partir de uma composição de proteína de leite desmineralizada e de leite, antes de qualquer adição de minerais, em vista do desenvolvimento de um leite para bebê recém-nascido. Os resultados com referência 30 se referem ao caso em que a composição de proteína de leite desmineralizada é aquela da invenção, e os resultados com referência 31 se referem ao caso em que a composição de proteína de leite desmineralizada é aquela da técnica anterior. Nessa Figura, os níveis reguladores máximos autorizados para esses minerais (referência 32) em um leite para bebê recém-nascido também são representados. Observa-se que a composição de proteína de leite desmineralizada da invenção, quando misturada com leite, em vista da produção de um leite para bebê, por exemplo, um leite para recém-nascido, tem um perfil de mineral de menos que os níveis reguladores máximos autorizados. Esses resultados também ilustram a alta latência possível para adicionar determinados minerais de acordo com o tipo de leite para bebê em questão, e isso sem exceder os níveis máximos autorizados.

[039] O método da invenção definido nesse exemplo de uma modalidade se aplica à desmineralização de qualquer composição de proteína de leite.

[040] O método da invenção permite produzir uma nova linha de produção de uma composição de proteína de leite desmineralizada de até 90% com um perfil de mineral específico, compatível com a formulação de leite para bebê, e isso apenas por métodos de membrana de filtração e desmineralização. A composição de proteína de leite desmineralizada obtida assim respeita especificações iônicas específicas, em particular, para servir como um ingrediente para produzir leite para bebê. O método da invenção não exige adição de auxiliar tecnológico que muda a composição intrínseca do produto. A ausência de resinas de troca de íon permite que a composição de proteína de leite desmineralizada obtida satisfaça as condições definidas no CE de regulação europeia 889/2008 que governa a produção de produtos transformados de uma origem orgânica, com a única condição de que o leite cru ou soro de queijo usado para produzir a composição de proteína de leite seja derivado de agricultura orgânica.

[041] O Requerente foi surpreendido pela observação de que o método da invenção levou a consequências vantajosas em relação à composição de proteína de leite desmineralizada obtida, que vão além do principal objetivo de produção de uma composição de leite desmineralizada sem o uso de resinas de troca de íon.

[042] De fato, foi observado, em primeiro lugar, que a taxa de proteínas nativas na composição de proteína de leite desmineralizada da invenção é evidentemente superior à taxa de proteínas nativas presente na composição desmineralizada da técnica anterior. Ou, em outras palavras, a taxa de desnaturação de proteína na composição de proteína de leite desmineralizada da invenção é inferior à taxa de desnaturação de proteína na composição desmineralizada da técnica anterior.

[043] Essa taxa de desnaturação baixa é diretamente conectada ao método da invenção que não envolve variação significativa em nível de pH, nem tratamento térmico substancial conforme é demonstrado acima.

[044] A Figura 3 e 4 apresentam respectivamente para a composição de proteína desmineralizada da invenção e para a composição desmineralizada da técnica anterior, espectros de fluorescência intrínsecos a uma solução de alfa lactalbumina pura, aos quais as flutuações de nível de pH do método da invenção e do método da técnica anterior foram aplicadas. Essas Figuras refletem a fluorescência emitida durante a excitação de aminoácidos “triptofano” presentes dentro da alfa lactalbumina.

[045] No método da invenção, em que nenhum ajuste de nível de pH é feito, o nível de pH flutua de creca de 6,7 a 5,3.

[046] Com referência à Figura 3, a curva 33 representa o espectro de fluorescência da solução de alfa lactalbumina em um nível de pH de 6,7. Essa curva tem um lambda máximo de 329 nanômetros, característico do estado nativo dessa proteína. A curva 34 representa o espectro de fluorescência da solução de alfa lactalbumina em um nível de pH de 5,3. Observa-se que a aparência do espectro muda expandindo-se e através de uma intensidade de fluorescência diminuída ao máximo. Essa modificação do espectro ilustra uma mudança na estrutura de estruturas de proteína, característica de um fenômeno de aglomeração de proteína.

[047] A curva 35 representa o espectro de fluorescência da solução de alfa lactalbumina quando o nível de pH de 5,3 é elevado para 6,7, a fim de verificar isso as modificações das estruturas de proteína podem ser invertidas. Observou- se que, no entanto, que a aparência da curva retorna a ser a mesma e passível de sobreposição à curva inicial 33. Em particular, a intensidade de fluorescência máxima é novamente 329 nanômetros.

[048] Esses resultados ilustram que a acidificação de um nível de pH mínimo de 5,3 leva a um fenômeno de aglomeração de proteína, sendo que essa aglomeração é totalmente reversível. Portanto, a estrutura das proteínas na composição desmineralizada da invenção submetida a uma acidificação baixa de um nível de pH de 5,3, está totalmente protegida.

[049] No método da técnica anterior, em que resinas de troca de íon são usadas, o nível de pH flutua de cerca de 6,5 para um nível de pH máximo entre 2 e 2,5 antes de ser ajustado para 6,5. O método da técnica anterior envolve também a implantação de um tratamento térmico superior a 90 °C, conforme será detalhado posteriormente.

[050] Com referência à Figura 4, a curva 36, como a curva 33 na Figura 3, representa o espectro de fluorescência da solução de alfa lactalbumina em um nível de pH de 6,7 e tem um comprimento de onda de emissão máximo de 329 nanômetros. A curva 37 ilustra o espectro obtido quando a solução de alfa lactalbumina é levada a um nível de pH de 2,4, e a curva 38 ilustra o espectro obtido quando a solução de alfa lactalbumina em um nível de pH de 2,4 é submetida a um tratamento térmico de 95 °C.

[051] Observa-se que ser as curvas 37 e 38 se se sobrepõem entre si, as mesmas apresentam diferenças em relação à curva 36 que tem um comprimento de onda de emissão máximo de 334 nanômetros. Essa diferença em relação aos comprimentos de onda de emissão máximos maiores, ilustra o desdobramento parcial da estrutura de unidade de proteína.

[052] A curva 39 representa o espectro de fluorescência da solução de alfa lactalbumina quando o nível de pH de 2,4 com tratamento térmico (curva 38) é elevado para 6,5.

[053] Observa-se que a curva 39 não pode ser sobreposta à curva inicial 36, a intensidade de fluorescência sendo inferior e o comprimento de onda máximo sendo diminuído para cerca de 324 nanômetros.

[054] Isso resulta nas modificações da estrutura de proteína estrutura induzidas pela acidificação em um nível de pH de 2,4, com ou sem tratamento térmico, que se tornam reversíveis para a composição desmineralizada da técnica anterior, o que transporta a proteína perdendo o estado nativo da mesma.

[055] Adicionalmente às variações no nível de pH que são menos significativas no método da invenção do que no método da técnica anterior, as variações nas temperaturas às quais as proteínas são submetidas no método da invenção, também são menos significativas do que no método da técnica anterior, o que garante manter a estrutura nativa das proteínas.

[056] No método da invenção, uma temperatura de cerca de 65 °C a 68 °C é aplicado durante o tratamento térmico do leite em creme, depois de a temperatura ficar entre 10 °C e 12 °C durante a desmineralização. Opcionalmente, uma etapa de pasteurização a 72 °C por poucos segundos pode ser aplicada à composição desmineralizada. No método da técnica anterior, o uso como uma matéria-prima de um soro de queijo exige uma primeira operação de pasteurização, realizada em uma temperatura superior a 72 °C, depois, da desmineralização, uma segunda etapa de pasteurizar a uma temperatura mais alta que 90 °C é realizada.

[057] Se for considerado que as temperaturas de desnaturação térmica, irreversíveis a partir das três proteínas principais presentes na fase solúvel do leite, a saber, albumina de soro bovino, alfa lactalbumina e beta lactoglobulina, respectivamente, de 63 °C, 69 °C e 72 °C, observa-se que as temperaturas do método da invenção são inferiores às temperaturas de desnaturação de alfa lactalbumina e beta lactalbumina. Isso resulta na não alteração do estado dessas proteínas pelo método da invenção. Ao contrário, as temperaturas do método da técnica anterior levam a uma mudança na estrutura dessas três espécies de proteína.

[058] A Tabela 4 abaixo é indicada, a qual apresenta os resultados de dosagem de proteína analíticos, o que permite caracterizar os teores de proteína em seu estado nativo e sua taxa de agregação.

[059] A composição de proteína das composições de proteína de leite desmineralizadas foi determinada por meio de um método químico (dosagem de nitrogênio pela técnica Kjeldahl) e por meio de cromatografia líquida em led de fase inversa, com o uso de análises em diferentes condições operacionais diferentes.

[060] A composição em proteínas solúveis foi determinada por cromatografia na fase líquida, em seguida à eliminação de proteínas desnaturadas e caseínas residuais por precipitação em um nível de pH de 4,6. Essa análise permite determinar os teores de proteína presentes em seu estado nativo.

[061] A análise das proteínas totais foi determinada depois de separar aglomerados. Essa técnica permite, em particular, medir a desnaturação de proteína geral na amostra (taxa de agregação), mas também aquela de proteínas individuais.

[062] Os resultados na Tabela 4 também são apresentados para a as proteínas mais representativas, a saber, beta lactoglobulina e a Kappa-caseína, as 2 proteínas sensíveis ao calor que se coaglomeram sob o efeito de tratamentos térmicos, assim como alfa lactalbumina, que é a proteína nutricional de interesse em nutrição de bebê.

TABELA 4: RESULTADOS ANALÍTICOS DE DOSAGEM DE PROTEÍNA NA COMPOSIÇÃO DA INVENÇÃO E NA COMPOSIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR.

[063] É confirmado pelos resultados apresentados na Tabela 4 que a porcentagem de proteínas nativas na composição desmineralizada da invenção é evidentemente superior àquela da composição da técnica anterior. Além disso, observa-se que as taxas de aglomeração de beta lactoglobulina e da Kappa- caseína são inferiores na composição da invenção. Finalmente, a taxa de agregação de alfa lactalbumina também é baixa.

[064] A Figura 5 também é indicada, a qual ilustra o tamanho das partículas presentes na composição da invenção (curva 41) e na composição da técnica anterior (curva 42). O tamanho das partículas é medido pela técnica de tamanho de grão. Na composição da invenção, observa-se uma distribuição de tamanho de partículas bastante consistentes, com uma população altamente predominante de partícula de tamanho pequeno e pico muito baixo correspondente às partículas (ou aglomerados de partículas) de um tamanho ligeiramente maior. O diâmetro médio do tipo D4.3 é 0,19 micrômetro e 50% das partículas (em volume) têm um tamanho menor que 0,14 micrômetro.

[065] Em contrapartida, a distribuição de tamanho é bimodal para a composição da técnica anterior, com uma população de tamanho pequeno e uma população correspondente a aglomerados grandes. Esses dados são encontrados em tamanhos característicos, com um diâmetro médio do tipo D4.3 de 5,17 micrômetros e, respectivamente, 50% e 90% das partículas (em volume) com um tamanho maior que 0,75 micrômetro e 11,8 micrômetros.

[066] Esses resultados estão na continuidade da manutenção da estrutura de proteína que resulta do método da invenção, visto que é, portanto, observado que a parte principal das partículas da composição da invenção não estão aglomeradas, enquanto, em contrapartida, na composição da técnica anterior, além de serem submetidas à desnaturação, as proteínas estão, em grande parte, na forma de aglomerados.

[067] Portanto, foi demonstrado anteriormente que as proteínas de soro da composição desmineralizada da invenção foram predominantemente mantidas em seu estado nativo não aglomerado. Em contrapartida, as proteínas de soro da composição da técnica anterior estão em um estado parcialmente desnaturado e aglomerado, com uma mistura de proteínas individuais e aglomerados de tamanho maior.

[068] Isso resulta em um desempenho diferente das proteínas de soro da composição da invenção e da composição da técnica anterior, e mais especificamente, uma diferença na interação com as micelas de caseína fornecidas pelo ingrediente leite da comida de bebê.

[069] Essa diferença no estado estrutural de proteínas de soro terá um impacto em sua capacidade de interagir com a estrutura de micela durante a etapa de tratamento térmico antes de desidratar o leite para bebê.

[070] De fato, proteínas de soro nativas têm uma capacidade maior de se ligar à superfície da estrutura de micela do que proteínas de soro aglomeradas e desnaturadas. Portanto, a consistência e espessura do córtex de soro para a superfície de micela serão mais significativas no caso da composição da invenção, o que poderia ter um impacto na acessibilidade de micelas de caseína, reduzir a velocidade de degradação pelas enzimas digestivas no trato gastrointestinal e ter um impacto sobre o nível de alergenicidade das caseínas através da redução de fato da alergenicidade da composição da invenção.

[071] A Tabela 5 abaixo apresenta os teores dos aminoácidos essenciais de maior interesse nutricional (histidina, triptofano, tirosina e leucina), em aminoácidos essenciais e semiessenciais e em aminoácidos conectados à composição desmineralizada da invenção e à composição desmineralizada da técnica anterior. O teor de aminoácido essencial é um parâmetro particularmente significativo em leite para bebê, visto que a criança não tem capacidades para sintetizar os mesmos; portanto, esses precisam ser fornecidos por meio de alimentício, mais especificamente, antes da fase de desmame.

TABELA 5: TEORES DOS AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS DE GRANDE INTERESSE NUTRICIONAL, EM AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS E SEMIESSENCIAIS E EM AMINOÁCIDOS EM CADEIA NA COMPOSIÇÃO DA INVENÇÃO E PARA A COMPOSIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR

[072] Observa-se que a composição da invenção tem um alto teor de aminoácido essencial, particularmente, para aqueles de grande interesse nutricional.

[073] Esse resultado é particularmente significativo para triptofano. De fato, regulações proíbem a adição de triptofano em todas as formas do mesmo em leite para bebê orgânico. Ainda assim, o triptofano está presente em uma grande quantidade no leite materno e é um componente ativo no desenvolvimento apropriado da criança. Portanto, a composição da invenção naturalmente se aproxima da composição de leite materno, também do ponto de vista de teor de triptofano.

[074] Além disso, o triptofano é definido como um precursor de serotonina e melatonina. Portanto, o triptofano iria intervir positivamente na regulação de sono e estresse, do mesmo modo, na concentração.

[075] Finalmente, a análise de tamanho de grão foi realizada na substância graxa que forma sobrenadante, depois da centrifugação, de um leite para bebê reconstituído, sendo que o mesmo foi desenvolvido a partir da composição da invenção ou da composição da técnica anterior.

[076] O tamanho das partículas é medido pela técnica de tamanho de grão, que permite medir o tamanho de gotícula de gordura individual quando a medição é feita na presença de SDS, e o tamanho de aglomerados de gotículas de gordura, no caso em que há floculação (medição apenas em água). Nesse caso, os resultados são expressos em D4.3 (em micrômetros), o que aumenta com a taxa de agregação das gotículas.

[077] Foi determinado que o diâmetro médio do tipo D4.3 para a composição da invenção é 0,75 ± 0,03 micrômetro, enquanto o diâmetro médio do tipo D4.3 para a composição da técnica anterior é 4,59 ± 0,05 micrômetros. Portanto, é observado que o fenômeno de floculação é menos significativo em um leite para bebê reconstituído, desenvolvido a partir da composição da invenção, sendo que a maior parte dos glóbulos graxos está em um estado individual. Em contrapartida, em um leite reconstituído desenvolvido a partir da composição da técnica anterior, uma proporção significativa de aglomerados de glóbulo graxo é observada.

[078] Foi determinado que o tamanho médio de glóbulos graxos individuais para a composição da invenção é 0,51 ± 0,02 micrômetro, enquanto o tamanho médio de glóbulos graxos individuais para a composição da técnica anterior é 0,59 ± 0,02 micrômetro.

[079] Isso resulta em uma estabilidade mais significativa em um leite para bebê reconstituído a partir da composição da invenção. Essa organização mais favorável da substância graxa é, sem dúvida, ligada à desnaturação de proteína reduzida durante o método da invenção e à interação favorável de proteínas da composição com estruturas de micela, tal como revelado acima.

[080] Foi demonstrado acima que além de efeitos benéficos sobre a qualidade das proteínas, o método da invenção e a composição desmineralizada resultante também contribuem para uma funcionalidade do produto final.

[081] As qualidades declaradas acima da composição da invenção são principalmente ligadas ao fato de que o método da invenção leva a acidificação excessiva ou tratamento térmico que alteram proteínas e outros componentes da matéria-prima.

[082] Ao permanecer na estrutura da invenção, a composição desmineralizada definida acima poderia ser obtida por qualquer método além daquele definido acima, com a condição de que esse método respeite as flutuações baixas no nível de pH e temperatura.

Claims (18)

1. Método para produzir uma composição de proteína de leite desmineralizada caracterizado por compreender pelo menos as etapas de: - preparar (2, 3, 5, 7, 9, 10, 12) ou fornecer uma composição de proteína de leite (1, 1a, 1b), - ultrafiltração (15) da dita composição de proteína de leite (1), - nanofiltração (17) do retentado de ultrafiltração (16) obtido na etapa anterior, e - eletrodiálise (19) do retentado de nanofiltração (18) obtido na etapa anterior, sendo que o dito método é livre de qualquer etapa que envolva aplicação de íons de troca iônica.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o retentado de ultrafiltração (16) ter um teor de substância nitrogenada total pelo menos igual a 14% de extrato seco.

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a composição de proteína de leite (1) ser soro de queijo (13).

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o soro de queijo (13) ser derivado de agricultura orgânica.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a composição de proteína de leite (1) ser derivada de um método que compreende pelo menos as etapas de: - fornecer leite cru (2), - realizar formação de creme (3), tratamento térmico (5) e purificação bacteriana (7) do dito leite cru (2), - microfiltrar membrana de leite (10) obtida na etapa anterior, e - recuperar o permeado de microfiltração (11), formando a composição de proteína de leite (1a).

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a membrana de microfiltração ter uma porosidade de entre 0,1 e 0,2 micrômetro.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizado por o leite cru (2) ser derivado de agricultura orgânica.

8. Composição de proteína de leite desmineralizada caracterizada por a mesma ser provavelmente obtida pelo método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.

9. Composição de proteína de leite desmineralizada, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por a razão entre os teores de cálcio e fósforo ser mais que 0,65.

10. Composição de proteína de leite desmineralizada, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por a mesma compreender: - cálcio em um teor de menos que 11 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - sódio em um teor de menos que 5 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - magnésio em um teor de menos que 3 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - potássio em um teor de menos que 5,5 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - cloreto em um teor de menos que 1,7 miligrama por grama de substância nitrogenada total, e - fósforo em um teor de menos que 8,5 miligramas por grama de substância nitrogenada total.

11. Composição de proteína de leite desmineralizada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 ou 10, caracterizada por compreender: - cálcio em um teor de menos que 7,7 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - sódio em um teor de menos que 3,65 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - magnésio em um teor de menos que 2,15 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - potássio em um teor de menos que 3,70 miligramas por grama de substância nitrogenada total, - cloreto em um teor de menos que 1,5 miligrama por grama de substância nitrogenada total, e - fósforo em um teor de menos que 7,7 miligramas por grama de substância nitrogenada total.

12. Composição de proteína de leite desmineralizada, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por a mesma ter uma porcentagem de proteínas nativas em relação às proteínas totais que é maior que 85.

13. Composição de proteína de leite desmineralizada, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada por a mesma ter uma porcentagem de proteínas nativas em relação às proteínas totais que é maior que 90.

14. Composição de proteína de leite desmineralizada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 ou 13, caracterizada por a taxa de agregação de proteína de lactalbumina A na dita composição ser menor que 5%.

15. Composição de proteína de leite desmineralizada, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por o diâmetro médio do tipo D4.3 de partículas da dita composição ser menor que 0,3 micrômetro.

16. Composição de proteína de leite desmineralizada, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada por o diâmetro médio do tipo D4.3 de partículas da dita composição ser de menos que 0,2 micrômetro, e por pelo menos 40% de partículas no volume terem um tamanho de menos que 0,15 micrômetro.

17. Uso de uma composição de proteína de leite desmineralizada, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 8 a 16, caracterizado por a dita composição de proteína de leite desmineralizada ser usada como um ingrediente para desenvolver um leite para bebê.

18. Uso, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o leite para bebê ser derivado de agricultura orgânica.

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