BR9810057B1 - processo para a produção de leite desnatado comercialmente estéril. - Google Patents

Description

"PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE LEITE DESNATADOCOMERCIALMENTE ESTÉRIL".

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção está relacionada a um processo para aprodução de leite desnatado estéril.

FUNDAMENTOS DA TECNOLOGIA

O leite estéril, ou o leite estéril comercial, pode ser definidocomo um produto que se encontra isento de micro-organismos que podem sedesenvolver nas condições existentes. Um leite estéril, embalado emcondições assépticas em embalagens assépticas, possui a vantagem de poderser distribuído e armazenado durante um longo período de tempo natemperatura ambiente.

Com a finalidade de produzir tal leite comercial estéril, oprocesso mais usual até o presente momento tem sido o tratamento UHT(Ultra High Temperature - Temperatura Ultra Elevada), i.e., o tratamento doleite a uma temperatura elevada, normalmente entre 135° e 150°C durante 4 a15 segundos. Como resultado desse tratamento térmico, os micro-organismossão destruídos de tal forma que o produto resultante é um leite com uma longavida útil de prateleira na temperatura ambiente. Entretanto, a desvantageminerente do leite tratado pelo processo UHT é que a elevada temperaturaconfere ao leite um sabor de cozido.

Com o objetivo de reduzir o teor de micro-organismosprejudiciais, tem sido usada recentemente a microfiltração, um processo queestá descrito no pedido de patente Sueco SE 451791. Nesse processo, usa-seum microfiltro, normalmente de cerâmica, através do qual a fração desnatadado leite, após a separação, é forçada a passar. No microfiltro, o leite desnatadoé dividido em um fluxo de permeado, o qual possui um teor de micro-organismos consideravelmente reduzido, e um fluxo de retentado, o qualcontém a maior parte das bactérias e os esporos. O retentado é tratado a umatemperatura elevada e em seguida ele retorna para o permeado. Esse processoproporciona um produto que possui uma vida útil de prateleira mais longa queo leite pasteurizado normal, embora haja necessidade de ser mantidoarmazenado sob refrigeração e não pode ser considerado como um leiteestéril.

No pedido de patente Sueco SE 9602546-5, usa-se umamicrofiltração para produzir um leite asséptico para consumo. Pelo empregode um microfiltro com tamanho de poro pequeno, um leite com um teor maiselevado de gordura pode ser filtrado. O fluxo de permeado, o qual contém afração principal das proteínas termossensíveis do soro de leite, se apresentaisento de micro-organismos. O fluxo do retentado, que contém gordura,caseína e micro-organismos, sofre um tratamento em temperatura elevada eapós este tratamento ambos os fluxos são misturados. Pelo emprego desteprocesso, poderá ser obtido um produto comercialmente estéril, o qualcontém, entretanto, os micro-organismos destruídos.

A anterioridade WO 96/36238 descreve um processo para aprodução de leite para consumo com boas propriedades/qualidades demanutenção durante o tempo de armazenagem em um refrigerador. O leite embruto é separado e o leite desnatado passa através de um microfiltro. O permeadoé tratado termicamente na temperatura de pasteurização. O retentado pode seresterilizado com a fração cremosa e é depois misturado com o leite desnatado.Nenhuma fração é tratada termicamente mais de uma vez. No processo daanterioridade WO 96/36238, se emprega um filtro com tamanho de poros de0,05 a 2,0 μηι, e mais preferencialmente de 1,4 μηι. Tal procedimento não écapaz de fornecer uma separação boa o suficiente para se ter um produtoestéril, e além disso, o tratamento térmico seguinte é conduzido emtemperaturas de 72°C a 98°C.

A anterioridade US 4 876 100 descreve um processo para aprodução de leite com um baixo teor de bactérias. Tal processo é destinado aobter o leite como a matéria-prima para a fabricação de queijo, já que asbactérias inadequadas podem deteriorar o queijo depois de pronto, e, aomesmo tempo, se procura com tal processo evitar um tratamento térmicomuito intenso. O leite desnatado proveniente de uma etapa de separação anteriorpassa em um microfiltro, obtendo-se um permeado e um retentado. O permeadoé submetido a um tratamento térmico razoável e o retentado será adicionado afase cremosa (nata) proveniente do separador e é depois submetido a umprocesso de esterilização. No processo da anterioridade US 4 876 100, éempregado um filtro com tamanho de poros de 0,8 a 2,0 μηι, e o retentado éesterilizado antes de ser adicionado ao permeado.

A presente invenção está relacionada um processo para obter,em princípio, um leite desnatado comercialmente estéril para consumo,embora pela mistura da fração cremosa em proporções adequadas, sejapossível empregando este processo, obter um leite para consumo com teoresvariáveis de gordura. A presente invenção incorpora ainda um processo queproporciona um produto estéril o qual é tão bom quanto um produto isento demicro-organismos destruídos, podendo por isto ser considerado mais puro queos leites produzidos de acordo com os processos do estado da técnica.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

Um objetivo da presente invenção é a obtenção de um leitedesnatado comercialmente estéril destinado ao consumo, o qual seja deextrema pureza pelo fato da maioria dos micro-organismos destruídos nãoestarem contidos no produto acabado.

Um outro objetivo da presente invenção é obter um produto deleite estéril com propriedades melhoradas de sabor, uma vez que o processoenvolve um tratamento térmico em temperaturas relativamente baixas.

SOLUÇÃO

Esses e outros objetivos foram alcançados de acordo com apresente invenção pelo fato de que, ao processo do tipo divulgadoanteriormente, foram proporcionadas características pelas quais o leitedesnatado é tratado por meio de microfiltração para obter um fluxo deretentado e um fluxo de permeado, sendo que o fluxo de permeado é emseguida tratado por calor a uma temperatura entre 72° e 134°C.

Para as formas de realização preferidas da presente invençãoforam fornecidos ainda aspectos caracterizantes conforme descritos a seguir.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DO DESENHO ANEXO

Uma forma de realização preferida da presente invenção seráagora descrita em maiores detalhes aqui abaixo, tendo como referência odesenho anexo, no qual:

A Figura 1 é um diagrama de fluxo que ilustra uma instalaçãopara conduzir o processo de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DA FORMA DE REALIZAÇÃO PREFERIDA

O leite cru que entra na instalação através do duto 1 é separadoa uma temperatura de 4-60°C. Uma temperatura usual na separação em umseparador convencional 2 é de 55°C. No separador 2, o leite é dividido emuma fração cremosa e uma fração de leite desnatado. O leite desnatado possuium teor de gordura de aproximadamente 0,05 a 0,15%. A fração cremosa étratada separadamente, conforme será descrito abaixo em maiores detalhes,sendo que a presente invenção está relacionada, em essência, a fração de leitedesnatado.

Através de um duto 3, o leite desnatado é conduzido doseparador 2 a um primeiro microfiltro 4. A microfiltração se processa de umamaneira mais eficaz se o leite estiver numa temperatura de aproximadamente50°C. O microfiltro 4 poderá ser feito, por exemplo, de cerâmica. No micro-filtro 4, a fração desnatada do leite é dividida em um fluxo de permeado e umfluxo de retentado.

Em uma primeira forma de realização, o microfiltro 4 possuium tamanho eficaz de poros de 0,5 μηι, i.e., o filtro 4 deverá ser capaz deseparar de modo eficaz, do fluxo de permeado, todos os micro-organismosque sejam maiores ou iguais a 0,5 μπι, incluindo todos os esporos queocorrem normalmente no leite. Os micro-organismos são definidos comotodas as bactérias e esporos que ocorrem normalmente no leite. O tamanhodos micro-organismos é definido pelo seu menor diâmetro, sendo umaseparação de modo efetivo usada aqui como significando a redução donúmero de micro-organismos por um fator de > 1000000 (redução > Iog 6).

As experiências demonstraram que um microfiltro 4 de acordocom esta primeira forma de realização da invenção, com um tamanho de poroseficaz que é > 0,5 μιη, deverá ser combinado, de preferência, com um tratamentosubsequente por calor a uma temperatura de 90 a 105°C. Pela combinaçãodessas duas etapas do processo, será obtido um produto, um leite desnatado,que se apresenta estéril do ponto de vista comercial, i.e., o produto é isento demicro-organismos que possam crescer nas condições existentes.

Em uma segunda forma de realização da presente invenção, éusado um microfiltro 4 com um tamanho de poros eficaz que é > 0,3 μηι, oqual separa de modo eficaz os micro-organismos que são > 0,3 μηι, incluindoa maior parte das bactérias termoiresistentes e todos os esporos. Nesta segundaforma de realização, a microfiltração é combinada com um tratamentotérmico a 72-98°C, sendo que esta combinação de etapas de processoproporciona um produto comercialmente estéril.

Dependendo do tipo de filtro, de como o filtro 4 é construídoou de como ele é projetado, a microfiltração pode se processar em uma oumais etapas. O número de etapas poderá depender do tamanho da quantidadetotal do produto que é produzido pelo fluxo de retentado. O número de etapaspoderá depender ainda se existe ou não a intenção de empregar o fluxo deretentado, e ainda da eficiência que é obtida com um filtro 4.

Nas experiências que foram conduzidas com um microfiltro 4apresentando um tamanho de poros eficaz 0,5 μηι, o fluxo de permeadoconstituiu 95% da fração desnatada do leite. O fluxo de retentado, o qual, emconseqüência, constituiu 5% da fração desnatada do leite, continha todos osmicro-organismos separados com tamanhos > 0,5 μηι.

Tendo em vista a obtenção de um maior rendimento doprocesso de acordo com a presente invenção, o fluxo de retentado éconduzido, na forma de realização preferida, do primeiro microfiltro 4, peloduto 5, para um segundo microfiltro 6. O segundo microfiltro 6 poderá serfeito, por exemplo, de cerâmica, sendo que ele deverá possuir pelo menos omesmo tamanho eficaz de poros que o primeiro filtro 4. Nesse segundo filtro 6,a porção que entra (5%) da fração desnatada do leite é dividida em novosfluxos de permeado e retentado. O fluxo de permeado do segundo filtro 6consiste, neste exemplo, de 4% da fração desnatada do leite que é alimentada.

O fluxo de retentado do segundo filtro 6 constitui menos de1% do total da fração desnatada do leite, contendo deste modo todos osmicro-organismos separados de ambos os filtros 4 e 6, que são > 0,5 μηι.O fluxo de retentado do segundo filtro 6 é levado para fora e, na forma derealização preferida da presente invenção, não é empregado na produção deum leite desnatado estéril de acordo com a invenção.

O processo poderá incluir ainda filtros adicionais aos filtros 4e 6, os quais deverão operar de maneira correspondente, de tal forma que oretentado do segundo filtro 6 é conduzido a um terceiro filtro, e assim pordiante. Entretanto, uma vez que o fluxo de retentado já a partir do segundofiltro 6 constitui menos de 1% do total da fração desnatada do leite, os filtrosadicionais aos filtros 4 e 6 não deverá aumentar o rendimento do processo atéum grau apreciável.

Os fluxos de permeado dos dois microfiltros 4 e 6 sãocombinados em um duto 7 e conduzidos a algum tipo de equipamento paratratamento térmico 8, o qual poderá consistir em um trocador de calorconvencional de placas. Os dois fluxos combinados de permeado não contêm,desta forma, quaisquer micro-organismos que tenham tamanhos maiores que0,5 μιη na primeira forma de realização, e nenhum micro-organismo quetenha tamanho > 0,3 μιη, na segunda forma de realização. Os micro-organismos que permanecem no leite requerem uma temperatura moderada nosentido de serem neutralizados. Assim sendo, os dois fluxos de permeado sãotratados termicamente no equipamento de tratamento por calor 8 a 72-134°C,sendo de preferência a 90-105°C na primeira forma de realização, e a 72-98°Cna segunda forma de realização, durante um período de tempo requerido.

O produto tratado termicamente, o qual consiste em mais de99% da fração desnatada do leite se encontra agora comercialmente estéril,sendo então conduzido adiante no duto 9 para embalagem em uma máquinaasséptica de enchimento 10, na qual o produto é embalado em embalagensassépticas que podem ser distribuídas e armazenadas na temperaturaambiente. O produto final é ainda extremamente puro, uma vez que ele nãocontém quaisquer micro-organismos destruídos além daqueles neutralizadosno tratamento térmico, sendo que estes constituem uma quantidade quaseinfinitesimal dos micro-organismos existentes inicialmente no leite nãotratado.

A fração cremosa é tratada separadamente e, após a separação,ela é conduzida pelo duto 11 através de um equipamento de padronização 12a uma unidade de tratamento com elevada temperatura 13, essa unidade 13incluindo também, normalmente, um homogeneizador. Para teores de gordura> 12% na fração cremosa, uma parte do leite desnatado estéril poderá serempregado na homogeneização.

Pela seleção no equipamento de padronização 12, de umadeterminada proporção de creme para mistura com o leite desnatado, épossível a obtenção de um leite para consumo que apresente um desejado teorde gordura. O produto padronizado estéril é embalado assepticamente deacordo com o dito anteriormente de forma a obter um leite para consumopadronizado, comercialmente estéril.

Conforme se tornou evidente da descrição acima, a presenteinvenção apresenta um processo para produzir um leite desnatadocomercialmente estéril destinado a ser um leite para consumo, sendo esse leitedesnatado extremamente puro uma vez que ele não contém a quantidade demicro-organismos destruídos que o leite estéril contém normalmente.Considerando que o leite fica exposto a uma temperatura de tratamento, que éconsideravelmente mais baixa do que a do leite UHT convencional, ele possuimelhores propriedades de sabor, sendo que esse sabor pode ser comparadocom o sabor de um leite pasteurizado.

Claims (4)

1. Processo para a produção de leite desnatado comercialmenteestéril, em que o leite desnatado é tratado por microfiltração para obter umfluxo de retentado e um fluxo de permeado; e que o fluxo de permeado étratado termicamente a seguir a uma temperatura de 72 a 134°C, caracterizadopelo fato de que a microfiltração se processa em duas etapas, de tal forma queo fluxo de retentado do primeiro filtro (4) seja conduzido para um segundofiltro (6), sendo que os filtros (4,6) possuem um tamanho efeito de poros queé menor ou igual a 0,5 μηι, e que o retentado não é empregado na produçãodo leite desnatado estéril, cujo leite desnatado estéril é extremamente puro, eque os permeados provenientes de ambos os filtros (4,6) são combinadosantes do tratamento térmico.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o tratamento térmico do fluxo de permeado é conduzido, depreferência, a uma temperatura de 90 a 105°C.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que os filtros (4,6) possuem um tamanho efetivo de poros que émenor ou igual a 0,3 μ/m.

4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que o tratamento térmico do fluxo de permeado é conduzido, depreferência, a uma temperatura de 72 a 98°C.