BRPI0405851B1 - Método para produzir um produto de queijo-creme, e, produto de queijo-creme - Google Patents

Description

“MÉTODO PARA PRODUZIR UM PRODUTO DE QUEIJO-CREME, E, PRODUTO DE QUEIJO-CREME” CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção diz respeito a um produto semelhante a queijo e a um novo método para preparar um tal produto. Mais especificamente, esta invenção diz respeito a um produto de queijo-creme que é preparado substancialmenle livre de caseína usando-se uma gordura comestível e uma fonte protéica sem caseína compreendendo uma proteína polimenzada do soro de leite de um concentrado protéicc· do soro de leite. O produto de queijo-creme preparado de acordo com o presente método apresenta um aumento inesperado em firmeza e tem excelentes propriedades de sinérese.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

As composições de queijo são geralmente preparadas de líquidos lácteos mediante processos que incluem tratar o líquido com um coagulante ou agente de coagulação. O agente de coagulação pode ser uma enzima coagulante, um ácido, uma cultura bacteriana adequada, ou um agente que inclua uma cultura. O coágulo ou coalho que resulta, geralmente incorpora caseína, que tenha sido adequadamente alterada pelo processo de coagulação, gorduras que incluem gordura de manteiga natural, e aromatizantes que se originam durante o processamento (especialmente quando do uso de uma cultura bacteriana como o agente de coagulação). O coalho é usualmente separado do soro de leite. O soro de leite líquido resultante geralmente contém proteínas solúveis não afetadas pela coagulação; tais proteínas não são, naturalmente, incorporadas no coágulo, porque elas são solubilizadas no soro de leite líquido. Não obstante, as proteínas do soro de leite têm alto valor nutritivo para os seres humanos. De fato, a composição de aminoácidos nas proteínas do soro de leite é quase um perfil ideal de composição para a nutrição humana. As proteínas de soro de leite são também entendidas como tendo superiores capacidades de emulsificação em comparação com a caseína. Sem que se deseje estar limitados pela teoria, estas devem reduzir deficiências tais como a separação de fase durante o processamento e, no caso do queijo-creme, podem também proporcionar um produto cremoso mais macio. Além disso, essas proteínas do soro de leite fornecem um produto lácteo de baixo custo, se incorporadas com sucesso em produtos de queijo, devem aumentar significativamente a eficiência global e a eficácia do processo de produção de queijo.

Os produtos de queijo-creme são produzidos em larga escala nos Estados Unidos, e meios para aprimorar o produto e produzi-lo de urna maneira mais econômica têm sido há muito procurados na indústria de laticínios e alimentar.

Infelizmente, os métodos e tentativas para incorporar ou usar a proteína do soro de leite em produtos de queijo têm sido em geral sem sucesso. Por exemplo, as proteínas do soro de leite têm sido concentradas ou secadas do soro de leite e depois recombinadas com o queijo (ver, por exemplo, Kosikowski, Cheese and Fenneníed Foods, 2~ edição, Edwards Brothers, Inc., Ann Arbor, MI, 1977, pp. 451-45 S). As proteínas do soro de leite recuperadas de tais procedimentos, entretanto, não têm as propriedades físicas e químicas apropriadas ou desejadas necessárias para os bons queijos naturais de alta qualidade ou para processar queijos.

Outras numerosas tentativas ainda têm experimentado várias formas de proteína natural modificada do soro de leite, isolados proíéicos do soro do leite caros, modificados, o ainda fontes celulares. Por exemplo, um processo para melhorar as propriedades funcionais de um material contendo proteína selecionado dc> grupo consistindo de material protéico de célula única, material protéico de plantas, e misturas de proteína de célula única com material de plantas, sólidos de soro de leite ou tanto proteína de plantas quando sólidos de soro de ieite, em que as misturas contêm de 1 a 99 por cento em peso da proteína de célula única, é descrito na Patente U.K. 1.575.052. Uma pasta aquosa do material especificado contendo proteína, tendo de 1 a 99 por cento da proteína de célula única, é aquecida a uma temperatura de 75 a 100 °C, o pH é ajustado dentro da faixa de 6,6 a 8,0 mediante a adição de um composto selecionado do grupo consistindo de amonia anidra, hidróxido de amônio, hidróxido de cálcio, hidróxido de sódio, bicarbonato de sódio, sulfato de cálcio, carbonato de potássio, carbonato de cálcio, carbonato de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de magnésio, e misturas destes, mantendo-se a pasta aquecida, o pH ajustado sob tais condições por 1 a 120 minutos, e depois secando-se o material. Os produtos são descritos como sendo capazes de substituir o leite em pó sem gordura em formulações que incluem gêneros de padaria.

De acordo com Watanabe et al., J. Daily Res., 43: 411 (1976'), ligações de dissulfeto intennoieculares são formadas quando a β-lactoglobulina é aquecida, com uma quantidade máxima de tais ligações sendo formadas em pH 7,0. A β-lactoglobulina é o principal componente protéico no soro de leite e as ligações covalentes de dissulfeto se ligam junto com as proteínas individuais para formar polímeros estendidos. Os agregados de maior tamanho sào formados em 75 °C e os agregados de menor tamanho se formam em 97 °C. O Pedido de Patente U.K. 2.063.273A (3 de junho de 1981) descreve um método de preparo de composições solúveis de proteínas do soro de leite desnaíurado, que envolvem a elevação do pI-3 de uma solução aquosa de proteína do soro de leite natural até um pH de mais do que 6,5, e depois o aquecimento da solução em uma temperatura e por um tempo maior do que aquele em que a proteína do soro de leite natural é desnaturada e mencionada como iogurte e tempero para salada. A Patente U.S. 5.416.196 para Kitabatake ei al. descreve um método de produzir uma proteína transparente de soro de leite de leite purificada tendo uma concentração de sal de menos dc» que 50 milimoles/litro. Usando esta proteína de soro de leite purificada em solução, Kitabatake et al. produziram um produto de proteína de soro de leite mediante o ajuste do pH da solução, reajustando o pH ou abaixo de 4 ou acima de 6, e novamente aquecendo a solução. Esta patente descreve o uso de proteína de soro de leite da qual os sais e sacarídeos normalmente contidos no soro de leite são substancialmente removidos, por exemplo por diálise, cromatografia ou microfiltração. Embora o sal possa ser adicionado novamente à solução de soro de leite durante o processamento para aromatizar, isto é feito após o ajuste do pH.

Um tratamento dc calor descrito em Hoffrnan, J. Dairy Res., 63: 423-440 (1996), segundo noticias, diz respeito à formação de agregados de p-lactoglobulina muito grandes em pH < 6,4.

As propriedades reológicas e a caracterização de isolados polimerizados de soro de leite são descritas em Vardhanabhuti et al., J. Ágric. Food Chem., 47: 3649-3655 (1999). O isolado de soro de leite foi desnaturado pelo calor e polimerizado para produzir polímeros solúveis. As soluções de isolado de soro de leite em água deionizada foram preparadas nas concentrações de 8. 10 e 11 por cento e aquecidas em um banho de água por 1, 3 e 9 horas em pH não especificado.

As propriedades de gelificaçao dos isolados de proteína de soro de leite polimerizados são descritas ern Vardhanabhuti ei al., Absiract 6-9, TFT Annucil Meeting (1999). Os polímeros de soro de leite são descritos como sendo produzidos pelo aquecimento de uma solução protéica a 11 por cento em pH ajustado (pH 7,0) de isolado protéico de soro de leite (WPl) em concentrações se saí selecionadas de CaC)2 10 mM e NaCi 100 mM. A Patente U.S, 6.139.900 (31 de outubro de 2000) fornece .um processo complexo de múltiplas etapas de aquecimento para produzir dispersões de proteínas do soro de leite envolvendo o aquecimento de uma solução a 2 por cento de isolado protéico de soro de leite tendo um pH de pelo menos 8,0 a 75 °C em uma primeira etapa de aquecimento, esfriando-a, ajustando o pl-l a menos do que cerca de 8,0 (por exemplo, 7,0), e aquecendo a solução em uma segunda etapa de aquecimento a uma temperatura de 75 a 97 °C para produzir um produto de proteína de soro de leite polimerizada. Este é um processo de múltiplas etapas, relativamente complexo, que requer materiais de partida dispendiosos e que é relativamente deficiente em energia. O isolado protéico de soro de leite, que é requerido no processo da Patente U.S. 6.139.900, é altamente purificado e um produto caro. Convencionalmente, o isolado protéico de soro de leite é produzido por secagem e remoção dos constituintes não protéicos do soro de leite pasteurizado de modo que o produto acabado contenha mais do que 81 por cento de proteína, tipicamente mais do que 90 por cento, tal como da ordem de 98 por cento de proteína. O isolado protéico de soro de leite altamente purificado pode conter pequenas quantidades de gordura e lacíose. A remoção dos constituintes não protéicos pode ser obtida com o uso de técnicas de separação física, tais como a precipitação, a filtração ou a diálise. A acidez do produto isolado final pode ser ajustada. O concentrado de proteínas do soro de leite (WPC) é mais interessante quanto ao custo do que o isolado protéico de soro de leite (WP1) e pode ser facilmente produzido em uma escala muitc» maior. Ele tem um conteúdo de lacíose mais elevado, mas de proteína menor, do que o isolado protéico de soro de leite. Deve ser um avanço significativo na técnica se o WPC pudesse ser recuperado de operações unitárias de uma maneira fácil, confiável, econômica e eficaz quanto à energia, para uso na fabricação de produtos de laticínios, tais como os produtos do tipo de queijo-creme.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção fornece um método econômico para produzir produtos de queijo-creme (por exemplo produtos de queijo-creme para espalhar no pão, etc. ), em que uma proteína polimerizada de soro de leite de um tratamento de calor único de uma fonte de concentrado protéico de soro de leite adequada, pode substituir a proteína de caseína. O presente método evita os tratamentos incômodos e caros que são necessários quando organismos de células únicas são usados como uma fonte protéica em um gênero alimentício.

Ern uma forma de realização, o método leva em conta pelo menos reduzir o conteúdo de líquidos de laticínios contendo caseína no processo para produzir queijo-creme, e no produto de queijo-creme resultante. Esta redução é obtenível pela incorporação de uma proteína de soro de leite polimerizada termicamente modificada e funcionalmente intensificada para substituir a funcionalidade da caseína que tenha sido eliminada.

Outra forma dc realização do presente método envolve tratar termicamente uma suspensão aquosa, emulsão, ou solução de WPC em cerca de 70 a cerca de 105 °C (preferivelmente em cerca de 8Ό a 85 C'C) por cerca de 0,5 a cerca de 180 minutos (preferivelmente cerca de 15 a cerca de 45 minutos), em que a suspensão aquosa, emulsão ou solução tenha um pH brandamente alcalino; misturar a ela uma fonte de gordura comestível para se obter uma mistura; aquecer e homogeneizar a mistura; pasteurizar a mistura homogeneizada; esfriar a mistura; fermentar a mistura esfriada com uma cultura adequada para um queijo, tal corno um queijo-creme; misturar a isso pelo menos um estabilizador e sal, e cozinhar; homogeneizar a mistura cozida; e recolher o produto. O produto recolhido pode ser esfriado e, se desejável, embalado. BREVE DESCRIÇÃO DA FIGURA A Figura 1 ilustra uma forma de realização do método da presente invenção. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO O presente método envolve produzir um produto do tipo de queijo-creme que eoníenha níveis significativamente reduzidos de caseína e, preferivelmente, que não contenha essencialmeníe nenhuma caseína. Para os fms desta invenção, “níveis significativamente reduzidos de caseína” ou expressões equivalentes intentam significar que o produto do tipo de queijo-creme contém menos do que cerca de 2 por cento de caseína, e de preferência menos do que cerca de 1 por cento de caseína. Para os fins desta invenção, um produto do tipo de queijo-creme que não contenha “essencialmente nenhuma caseína” intenta significar que ele contém menos do que cerca de 0,5 por cento de caseína. Tipicamente, os produtos do tipo de queijo convencional contêm cerca de 5 a cerca de 10 por cento de caseína. Mais preferivelmente., a fonte de proteína no presente método constitui proteína polimerizada de soro de leite de uma polirnerização termicamente induzida de pelo menos um concentrado protéico de soro de leite. A polirnerização termicamente induzida é vantajosamente realizada em uma etapa única de polirnerização.

Esta presente invenção fornece processos para produzir um produto de queijo estável suplementado com proteína polimerizada de soro de leite funcionalmente intensificada. Como aqui usado, o termo “estável”, quando aplicado ao produto de queijo resultante, diz respeito às características tais como o produto que tenha sinérese mínima, um aprimoramento inesperado na firmeza (o que pode ser medido como intensidade de deformação), e um rompimento mínimo da emulsão durante o processamento. Como aqui usada, a expressão» “funcionalmente intensificada” e expressões semelhantes dizem respeito a uma alteração na estrutura e propriedades das proteínas polimenzadas de sorc» de leite.

As proteínas de soro de leite têm alto valor nutritivo para os seres humanos, e podem proporcionar uma qualidade sensorial favorável, conferindo uma qualidade cremosa e espalhável aos produtos de laticínios em que elas sejam incorporadas. As proteínas de soro de leite também podem intensificar o desempenho do cozimento bolos de queijo, quando adicionados a um produto de queijo-creme, especialmente em formulações de bolos de queijo com baixo conteúdo de proteína. Além disso, seu custo é baixo, em comparação com outras proteínas presentes no leite, tomando desejável incorporar proteínas de soro de leite em produtos de queijo. O presente método supera as dificuldades anteriormente encontradas na produção de laticínios, em que as tentativas para incorporar proteínas de soro de leite no queijo, tal como nos produtos de queijo-creme, têm levado a perdas de separação excessivas ísinérese) e a reduções concomitantes na produção e/ou a firmeza muito deficiente do produto acabado.

Um produto de queijo-creme pode ser preparado pela inoculação de uma mistura homogeneizada e pasteurizada ue pelo menos uma porção da mistura contendo os polímeros de proteína polimerizada de soro de leite obtidos de WPC, água e uma gordura comestível com uma cultura láctica adequada e fermentando-a sob condições a auxiliar na produção de ácido; mistura de pelo menos um aditivo selecionado do grupo consistindo de sal e estabilizador (por exemplo, goma comestível tal como a goma de alfarroba, goma tara, goma guar, carragenina, alginatc» e goma xantanc»; maltodextrina; amidos; e outros); cozimento da mistura; e homogeneização do produto antes da embalagem. Em princípio, os pelo menos um sal e estabilizador podem ser acrescentados quando a temperatura está sendo elevada à temperatura de cozimento, contendo que exista suficiente mistura dos ingredientes. A mistura homogeneizada pode ser esfriada antes da embalagem para embarque a granel ou embalagem em recipientes para venda direta aos consumidores, ou coletada sob condições eficazes para reunir o produto em uma forma de tijolo. O presente método inicialmente, envolve produzir uma proteína polimerizada de soro de leite de pelo menos urn WPC em um tratamento térmico único. Uma metodologia de exemplo inclui preparar uma suspensão aquosa de pelo menos um WPC; opcionalmente, ajustar o pH da suspensão aquosa a um pH brandamente alcalino; aquecer a suspensão aquosa a uma temperatura e por um tempo suficiente para formar proteínas polimerizadas de soro de leite em uma mistura; e, opcionalmente, esfriar a mistura assim obtida. 0 concentrado de proteína de soro de leite (WPC) é significativamente diferente de um isolado de proteína de soro de leite (WPI). O WPC é geralmente um produto de cor branca a creme claro com um aroma suave, porém puro. Embora os constituintes não proíéicos possam ser removidos, a concentração de proteínas é geralmente de cerca de 10 a cerca de 80 por cento, e mais usualmente de cerca de 25 a cerca de 75 por cento. O WPC também tem uma concentração mais elevada de gordura e lactose do que o isolado protéico de soro de leite. A concentração mais elevada de lactose significa existir proteção contra aumentada para as proteínas de soro de leite confia a desnaturação. Industrialmeníe, a concentração do soro de leite pode ser obtida por ultrafiltraçào, em que os compostos de baixo peso molecular são filtrados do soro de leite para um permeado, com as proteínas ficando concentradas no retido, do qual o WPC pode ser obtido. O permeado pode ser usado na alimentação de gado, para fabricar certos produtos farmacêuticos, e na produção de lactose. O WPC pode ser selecionado, por exemplo, do grupo consistindo de concentrado protéico de soro de leite seco, concentrado protéico de soro de leite liquido, e de qualquer combinação destes. Em gerai os WPCs tendo uma concentração de proteínas de cerca de 25 a cerca de 85 por cento, são usados no presente método. Os WPCs comercialmente disponíveis tendo cerca de 34, 50 ou 70 por cento de proteína são especial mente preferidos. O soro de leite concentrado em pó, conhecido no comércio como “WPC” (concentrado protéico de soro de leite), que é disponível em graduações tendo concentrações protéicas (base seca) de cerca de 34, 50, 70 e até menos do que cerca de 80 por cento, pode também ser usado. Outro WPC comercialmente disponível [por exemplo, “FDA 50” (um WPC contendo cerca de 50 por cento de proteína), “WPC S000” (um WPC contendo 80 por cento de proteína)] pode também ser usado. Estas concentrações de WPC são, com respeito ao WPC, na forma de pó. Deve ser vantajoso usar um WPC que seja comercialmente disponível e processável em equipamento correntemente usado.

Um método geral de preparar o queijo-creme de acordo com a presente invenção é ilustrado na Figura 1. No presente método, é fornecida a suspensão aquosa « solução, dispersão etc. ) de concentrado protéico de soro de leite em que a concentração de proteínas é selecionada para permitir processamento fácil e confiável. A concentração de proteína na suspensão de WPC aquosa é geralmente da ordem de cerca de 4 a ccrca de 20 por cento de proteína, embora concentrações de proteína de cerca de 5 a cerca de S por cento de proteína possam ser preferidas. Se a concentração de proteína no meio aquoso for muito baixa (geralmente de menos do que cerca de 1 por cento), a polimerização pode ocorrer muito lentamente, ao passo que, se a concentração for muito elevada (geralmente maior do que cerca de 20 por cento), o material “polimerizado” obtido pode ser indesejável (isto é, falta a funcionalidade desejada). Geralmente, as concentrações de proteína de menos do que cerca de $ por cento de proteína são preferidas, tendo em vista que níveis mais elevados podem resultar na formação de materiais semelhantes a coágulos·. Se dissolvidos (usando-se, por exemplo, um dispositivo de cisalhamento), tais materiais semelhantes a coágulos podem ser usados, se desejável. O pH da suspensão aquosa pode ser ajustado, se desejável ou quando necessário, a um nível suavemente alcalino (geralmente maior do que cerca de 7 até cerca de 9) mediante a adição de uma base comestível (por exemplo, NaOH, KOí-í, e outros). Preferivelmente, o pH é ajustado a cerca de 7 até cerca de 8 e, mais preferível, a cerca de 7,2 até cerca dc- 7,5.

Esta solução aquosa é aquecida em um tratamento térmico único a uma temperatura e em um tempo tal conforme se deseje para induzir a polimerização térmica da proteína do soro de leite do WPC. Em geral, a polirnerização térmica suficiente da proteína do soro de leite é aquele grau de polimerização que proporciona um valor de tensão de deformação maior do que cerca de 2500 Pascais no produto de queijo-creme final. O tempo e a temperatura reais podem variar como uma função do equipamento usado e do pH do WPC de partida. Em geral, o WPC pode ser aquecido a uma temperatura que varie de cerca de 70 a cerca de 1 ('5 °C (preferivelmente de cerca de S0 a cerca de 85 °C) por cerca de 0,5 a cerca de 180 minutos (preferivelmente por cerca de 15 a cerca de 45 minutos). Em princípio, a ι31·;ιιλ;ι Hanii^fMm.^rilv» η.-ι.Ί,=· çp· .Ί.=·ο.=>ιcruf»! cm- or.nrlii— ί.Ία m-η nvpccr.pc MS- WVJW VVJ J IJSlil·.· Cv UVl.'S‘ ju ? Vli| t'Wl W WliJ P Vu*L'VVb< Vi V > UUUL<j tais como em uma extrusora aquecida, em cujo caso a temperatura poderá ser adequadamente ajustada. Tratamentos térmicos múltiplos para induzir a polimerização térmica são ineficazes e desperdiçam energia, o que indesejavelmente aumenta os custos para produzir o produto. Assim sendo, a presente invenção apenas requer, e especialmente não inclui, etapas de tratamento térmico múltiplas (isto é, duas ou mais) para a polimerização térmica. A proteína polimeiizada de soro de leite pode, se desejável, ser esfriada até perto da temperatura ambiente.

Os polímeros protéic-os do soro de leite resultam da reticulação de proteínas não desdobradas pela ligação -S-S-. Em geral, o aumento consequente no peso molecular indica reticulação aumentada com uma proteína do soro do leite. Em princípio, cerca de 3U a cerca de 85 por cento de reticulação de dissuííeco podem ser obteníveis no presente método, embora a reticulação em uma faixa de cerca de 5U a cerca de 80 por cento seja geralmente preferida. Ü grau de reticulação pode ser estimado, por exemplo, usando-se a eletroforese em gel de poliacrilamida com reageníes redutores de dissulfeto, tais como o ditiotreitol (ver, por exemplo, a Patente U.S. 4.885.183 e Laemmi, Nature, 227: 680-085 (1970), ambos os quais licando incoiporados como referência). O uso de proteína polimerizada de soro do leite de um tratamento térmico controlado único de ura meio aquoso, incluindo o WPC, economiza energia, reduz o tempo global de processamento, e leva em conta uma redução no conteúdo de gordura, proporciona níveis de umidade satisfatórios no produto de queijo-creme sem sacrificar a qualidade do produto e enquanto emprega um subproduto de fabricação convencional do queijo-creme. O custo para produzir um produto de queijo-creme pode, assim, ser consideravelmente reduzido.

Uma mistura do produto compreendendo a proteína polimerizada de soro do leite (muitas vezes caracterizado como uma suspensão, embora possa também ser considerado uma emulsão ou solução; estes termos são usados intercambiavelmenle no presente relatório descritivo) dc> concentrado WPC junto com urna quantidade selecionada de gordura comestível, tal como a gordura do leite (preferivelmente gordura de leite anidra) e água são misturados para formar uma mistura ou pasta essencialmente homogênea. Uma fonte selecionada de gordura comestível inclui a gordura de laticínios, o óleo comestível natural e parcialmente hidrogenado, e outros, assim como suas misturas. Gorduras não lácteas, tais como as gorduras ou óleos vegetais ou animais, que podem ser hidrogenados ou parcialmente hidrogenados, também podem ser usados. De preferência presente, uma gordura láctea é a fonte de gordura usada. Fontes de gordura láctea ilustrativas incluem, sem limitação, a gordura de leite anidra (AMF), a gordura de leite concentrada (CMF), o creme, e outras. E possível incluir outros materiais lácteos contendo gordura, tais como o creme seco junto com, ou como, a fonte de gordura. A fonte de gordura específica usada desempenhará também um papel em determinar os sabores e aromas característicos no produto de queijo-creme resultante. Preferivelmente, os produtos de queijo desta invenção incluem apenas proteínas derivadas da proteína polimerizada de soro do leite e gordura do leite. Como aqueles versados na técnica sabem, composição de leite ou de produto lácteo podem ser variados, por exemplo pelo uso de gordura de uma ou mais fontes de leite, incluindo o leite sem gordura ou desnatado, o leite de baixa gordura, o leite de gordura completa ou leite gordo, o leite completo com gordura adicionada, e outros. A composição de leite ou de produto lácteo também pode ser variada, por exemplo pela inclusão de componentes lácteos adicionais, tais como os sólidos do leite, o creme, e outros.

Nesta mistura contendo gordura, a concentração da proteína polimerizada de soro do leite do WPG pode situar-se em uma faixa de cerca de 3 a cerca de S por cento, preferivelmente de cerca de 4 a cerca de S por cento, com base no peso da mistura. Esta mistura contendo gordura é aquecida a urna temperatura na faixa de cerca de 55 a cerca de 75 °C, preferivelmente de cerca de 60 a cerca de 65 °C. A mistura contendo gordura aquecida é homogeneizada. A homogeneização pode ser em uma pressão até cerca de 14.500 psi (100 MPa), geralmenle de cerca de 1.500 psi (10,4 MPa) a cerca de 14.500 psi (100 MPa). Preferivelmente, a pressão de homogeneização é de cerca de 1.500 (10,4 MPa) a cerca de 10.000 psi (69 MPa), e o mais preferível de cerca de 3.000 (20,7 MPa) a cerca de 5.000 psi (34,5 MPa). A homogeneização pode ser, e preferivelmente é, conduzida simultaneamente com o aquecimento. O uso de calor durante a homogeneização é de útil em manter a gordura do leite em um tratamento líquido, dessa forma aumentando a eficiência da etapa de homogeneização. Na maior parte dos casos, apenas uma passagem única através do hornogeneizador, especialrnente quando usado com aquecimento, é necessária. A homogeneização reduz o tamanho médio das partículas na mistura (óleo/água); geralmente, o tamanho médio de partículas é menor do que cerca de 2,5 μηι e, preferivelmente, menor do que cerca de 1,5 μηι. Homogeneizadores adequados que podem ser empregados para este fim são bem conhecidos nos campos da ciência de laticínios e na química alimentar.

Um homogeneizador de dois estágios é preferido. Todas as pressões de homogeneização doravante especificadas referem-se à homogeneização de primeiro estágio, a menos que de outra forma indicado. Para produtos de queijo-creme, a pressão é preferivelmente menor do que cerca de 10.000 psi ( 69 MPa). Uma pressão de homogeneização mais elevada [geralmente até cerca de 14.500 psi (100 MPa)] pode ser usada para se obter um produto mais espesso. Produtos mais macios e mais cremosos podem ser obtidos usando-se pressões de homogeneização mais baixas ou mais moderadas [geralmente de cerca de 3.000 (20,7 MPa) a cerca de 3.500 psi (24 MPa)]. Como será observado, tipicamente, os ajustes da taxa de fluxo c da válvula são feitos para se obter os resultados desejados neste relatório; a pressão de homogeneização variou quanto necessário para se obter a consistência desejada do produto final. A mistura homogeneizada pode, se desejável, ser pasteurizada. A invenção presente inclui uma etapa de fermentação. A mistura homogeneizada deve ser esfriada a uma temperatura adequada para inoculação e fermentação (por exemplo as temperaturas ambiente) usando-se técnicas de resfriamento adequadas e equipamento conhecido daqueles habilitados na técnica. A mistura homogeneizada esfriada é inoculada com uma cultura adequada c deixada fermentar sob condições apropriadas para formar coágulos e o soro de leite. Em principio, quaisquer bactérias produtora de ácido láctico usadas na fabricação de queijos convencionais podem ser usadas no processo da presente invenção. Bactérias produtoras de ácido láctico adequadas incluem, por exemplo, Streptococcus ou Leuconostoc tais como Streptococcus lacüs, Sireplococcus cremoris, Streptococcus diüccUdlaciis, Leuconostoc cremoris, Betacoccus cremor is, e outras. Estas bactérias produtoras de ácido láctico podem ser usadas isoladamente ou em suas combinações. Sem que se esteja limitados pela teoria, como é conhecido na técnica, os micróbios produtores de ácido láctico são usados na fabricação de queijos para fermentar a lactose presente no líquido lácteo e para causar mais decomposição da caseína coagulada em peptídeos menores e aminoácidos livres como um resultado da produção de culturas de proteases e pepíidases. A cultura produtora de ácido láctico pode ser adicionada nas quantidades que são convencionais para a presente finalidade (isto é, tipicamente de cerca de 10.000 a 100.000 bactérias/grama de líquido lácteo). As culturas podem ser acrescentadas como culturas secadas por congelamento, congeladas, ou líquidas. Se apropriado, um agente acidulanle adicional, tal como uma solução de ácido láctico, pode ser adicionado para levai- o pH para dentro da faixa alvo final. Para a produção do queijo-creme, preferivelmente as culturas incluem culturas lácticas, tais como Lactococcus cremoris (comercialmente disponível da CHR Hansen, Milwaukee, WI) e outras. A fermentação é conduzida usando-se técnicas e procedimentos convencionais, como são bem conhecidos na prática. Por exemplo, a fermentação pede ser realizada em cerca de 10 a cerca de 40 °C por cerca de 1 a cerca de 36 horas, preferivelmente em cerca de 20 a cerca de 25 °C por cerca de 15 a cerca de 24 horas. A fermentação pode, se desejável, ser encerrada por uma breve exposição a uma temperatura elevada que inative a cultura.

Após a fermentação, o produto é misturado, ta! como com um aparelho misturador, e o pH pode, se desejável, ser monitorado para garantir que o produto fermentado tenha um pH brandamente ácido, tal como em uma faixa de cerca de 4,7 a cerca de 5,0. Se o pH for baixo demais, o pH pode ser ajustado pela adição de quantidades apropriadas de um composto básico, tal como o NaOH, que é aceitável na fabricação de produtos alimentícios. Observar-se-á que em grandes bateladas ou na produção semi-contínua, os parâmetros do presente processo, tais como a temperatura e o pH, podem ser monitorados como necessário de forma consistente com a boa prática de fabricação. O produto fermentado é, opcionalmente, salgado com um sal adequado tal como NaCl, KC1 e outros. Preferivelmente, é usado o NaCl. Geral mente, o sal é acrescentado em um nível de cerca de 0,5 a cerca de 1 por cento, dependendo do perfil de sabor desejado. r E preferível adicionar um ou mais estabilizadores selecionados (hidrocolóides de graduação alimentar, tais como gomas, amidos, malíodextrinas, e outros, ou modificadores de textura, tais como emulsiíicantes etc.) ao produto fermentado. O estabilizador ou estabilizadores podem ser adicionados com ou sem o sal. Geralmenle, a quantidade de estabilizador ou estabilizadores é menor do que cerca de 4 por cento; preferivelmente, a quantidade de estabilizador ou estabilizadores adicionados é de cerca de 0,1 a cerca de 0,5 por cento. Os Padrões Federais de Identidade correntes podem ser levados em conta na determinação dc* nível de estabilizador adicionado; níveis fora dos Padrões Federais de Identidade podem ser adicionados se desejável, entretanto. Exemplos de estabilizadores adequados incluem, sem que a estes fiquem limitados, gomas iônicas e não iômcas tais como a goma de alfarroba, a goma guar, a goma tara, a goma konjac, a goma xaníano, a carragenina, e outras; os derivados de celulose tais como a carboximetilceluiose; os amidos tais como o amido de milho, o amido de milho ceroso, o amido de arroz, a fécula de batata, a fécula de tapioca, o amido de trigo; e amidos modificados tais como o amido fosforilado. Amidos naturais e pré-gelatinizado podem ser usados, se desejado. Outras gomas iônicas de exemplo incluem gela.no, pectina baixa em metóxi, e alginaío. Em uma forma de realização preferida, a goma xaníano é usada por causa de sua solubilidade em água fria, composição consistente, disponibilidade e baixo custo. Para um produto de queijo-creme tradicional, a goma de alfarroba pode ser usada. Será observado que uma ou mais dextrinas, tais como uma ou mais malíodextrinas, podem ser incluídas em uma quantidade de até cerca de 4 por cento. A(s) maltodextrina(s) é(são) preferivelmente adicionada(s) junto com uma goma para intensificar a estabilidade e o sabor para um produto do tipo de queijo-creme. Maltodextrinas adequadas incluem aquelas que têm uma equivalência de dextrose (DE) de cerca de 2 a cerca de 10; A maltodextrina comercial C^deLight0 (DE de cerca de 3), da Cerestar, é ilustrativa. É possível aumentar a tensão de deformação inicial e envelhecida de um produto, mediante inclusão de pelo menos uma maltodextrina selecionada como um estabilizador, além de um estabilizador de goma hidrocolóide. Estabilizadores de goma adequados são descritos em Glicksman, Gum Technology in lhe Food Industiy (1969 Academie Press) e em Davidson, Handkook ofwater-soluble gwns and resins (1992 McGraw-Hill Book, Inc. ).

Outros modifieadores de textura podem ser adicionados isoladamente ou em combinação, e incluem, por exemplo, emulsificantes. Geralmente, os emulsifi cantes de equilíbrio hidrolilico lipofílico (EILB) são adequados; exemplos são o estearei! lactilato de sódio, o estearei! lactilato de cálcio, os diacetil ésteres de ácido lartárico, e outros. Outros emulsificaníes não iônicos podem, se desejado, ser usados, incluindo os monoglicerol ésteres de ácidos graxos, etc. Outros emulsifícantes adequados ainda incluem os ésteres de ácido graxo de sacarose, os ésteres de ácido graxo de propileno glicol, os ésteres de ácidos graxos de sorbitol, e o polissorbato 60.

Após adicionar ais) gomais) e o(s) sal(is), o material é cozido em uma temperatura suficiente para dissolver a goma adicionada ou outro estabilizador, mas insuficiente para induzir uma reação de Maillard significativa. O cozimento pode ser conduzido em um aparelho de cozimento-mistura adequado até que a temperatura desejada seja alcançada. Geralmente, o cozimento é realizado em cerca de 70 a cerca de 105 °C (preferivelmente em cerca de S0 a cerca de 85 °C) por cerca de 0,5 a cerca de 180 minutos (preferivelmente por cerca de 15 a cerca de 45 minutos). As condições da temperatura de cozimento que induz reações de Maillard significativas devem ser evitadas. O produto cozido é então homogeneizado para se obter uma textura cremosa e/ou sabor apropriado para o tipo de queijo desejado (usualmente um queijo-creme). A homogeneização é geral mente realizada em cerca de 1500 (10.4) a cerca de 5000 psi (34,5 MPa) e, preferivelmente, em cerca de 2500 (17,3) a cerca de 3000 psi (20,7 MPa). O produto de homogeneização resultante é o produto tipo queijo, preferivelmente um produto de queijo creme, tendo níveis significativamente reduzidos de caserna ou, de mais preferência, essencialmente sem caseína. Ele pode, se desejável, ser armazenado ou embalado usando-se técnicas convencionais. Aditivos convencionais, tais como vitaminas, aromatizantes, colorantes, preservativos ele., podem ser incluídos. O uso das proteínas polimerizadas de soro de leite de WPC inesperada e significativamente aumenta (em alguns casos quase dobrando) a firmeza do produto de queijo-creme em comparação com um produto de queijo-creme da mesma concentração de proteína produzido com o uso de WPC não polimerizado (isto e, controle preparado sob condições similares). Os produtos de queijo-creme inventivos da presente invenção geralmente têm valores de tensão de deformação maiores do que cerca de 2500 (e mais preferivelmente de cerca de 2600 a cerca de 3800 Pascais); o queijo-creme convencional normalrnenie tem valores de tensão de deformação de cerca de 1400 a cerca de 2000 Pascais.

Os seguintes exemplos descrevem e ilustram os processos e produtos da invenção. Estes exemplos intentam ser meramente ilustrativos da presente invenção, e não limitativos desta, ou no escopo ou no espírito. Aqueles versados na técnica facilmente entenderão que variações nos materiais, nas condições e nas etapas do processo descritas nestes exemplos, podem ser usadas. A menos que de outra forma observado, todos os percentuais no presente relatório descritivo são em peso. Todas as referências aqui citadas ficam incorporadas como referência em sua totalidade.

Exemplo 1: Preparação de Polímeros Protéicos de Soro de Leite Este exemplo ilustra a preparação de proteína polimerizada de soro de leite com o uso de uma etapa de polimerização de aquecimento único. Uma solução de cifra to de sódio foi preparada e dividida em duas_porções. Um concentrado protéico de soro de leite (WPC 34, Wisconsin Whey International, Juda, WI ) foi hidratado em uma porção da solução de citrato de sódio (80 por cento da solução total). O pH foi ajustado em 8 com o uso de NaQH IN, após o que o remanescente da solução de citrato de sódio foi adicionado para se obter uma solução (a solução total foi de 400 gramas). Várias soluções foram preparadas tendo diferentes níveis de citrato, como indicado na Tabela abaixo. As soluções foram escoadas em recipientes individuais, cobertos com folha de alumínio, e aquecidos em 90 °C por várias vezes, como também indicado na Tabela abaixo, de modo a se efetuar a polimerização. O tempo zero foi tomado quando o centro de cada béquer alcançou os 80 °C. Os béqueres e seus conteúdos foram armazenados durante a noite na temperatura ambiente. As pastas resultantes foram usadas no Exemplo 2. * WPC desmineralizado Exemplo 2: Preparação de Produtos de Queiio-Creme Os produtos de queijo-creme foram formulados a um nível alvo de 4 por cento de proteína, usando-se as proteínas polimerizadas de soro de leite do Exemplo 1, com a seguinte formulação geral: Os polímeros de soro do leite do Exemplo 1, a gordura de leite anidra, e a água foram misturados entre si e depois transferidos para um misturador Stephen ligado a um banho de óleo rec-irculante em uma temperatura de 110 °C. O material foi misturado na velocidade mais baixa, até que a temperatura alcançasse os 60 °C ( cerca de 6 a cerca de S minutos). A mistura foi então homogeneizada em 3000 psi (20,7 MPa), seguido por um segundo aquecimento no misturador Stephan a uma temperatura de SI °C, o que levou aproximadamente 20 minutos. Uma vez a mistura tivesse alcançado os 81 °C, foi escoada em uma tigela de aço inoxidável e esfriada a 22 °C em um banho gelado. Após o produto ter sido esfriado, ele foi inoculado usando-se uma cultura de partida (cultura láetica registrada CH-N 120 ua Christian Hansen, Milwaukee, Wl). A cultura foi preparada por uma diluição a 1:1 da cultura congelada em tampão de fosfato estéril. A quantidade de cultura baseou-se em 0,05 por cento do peso total e, depois, dobrada, por causa da diluição. Após a inoculação, o material foi armazenado durante a noite em urna incubadora a 30 °C para auxiliar na produção ácida. O produto foi então agitado em um misturador Iíobart na velocidade de 1 por 1 minuto e, depois, o pH foi medido. O pH tipicamente foi de cerca de 4,7 a cerca de 5,0.

Cloreto de sódio e goma de alfarroba foram então adicionados com mistura. A composição resultante foi então até que uma temperatura de 85 C’C fosse alcançada (após cerca de 24 minutos), seguido por homogeneização em 3000 psi (20,7 MPa). O queijo-creme resultante foi então embalado em taças de 8 onças (226,8 g) e armazenado na temperatura de refrigeração. A tensão de deformação (firmeza) foi medida após uma semana de armazenagem em cerca de 6 °C; os resultados são relatados na Tabela abaixo.

Para fins de comparação, espera-se que a tensão de deformação de um queijo-creme convencional preparado essencialmente da mesma maneira, exceto quanto ao uso da proteína de soro do leite do Exemplo 1, tenha um valor significativamente menor do que 2500 Pa. O uso deste tratamento de aquecimento único para efetuar a polimerização das proteínas de um WPC, conduz a uma composição polimériea protéica que pode ser usada na fabricação de um produto de queijo-creme, expressando um melhoramento inesperado na firmeza, em comparação com os produtos de controle. Na escala de bancada, os produtos de queijo-creme produzidos usando-se a etapa de polimerização da proteína de soro do leite tinha valores de tensão de deformação entre cerca de 2300 pascais e cerca de 3700 pascais, dependendo das condições de polimerização. O produtos de queijo-creme de controle produzidos das respectivas proteínas de soro do leite correspondentes que não haviam passado pela etapa de polimerização de aquecimento único tiveram valores de tensão de deformação dramaticamente menores (geralmente de cerca de 40 a 50 por cento menores).

Claims (20)

1. Método para produzir um produto de queijo-creme tendo níveis reduzidos de caseína, o referido método caracterizado pelo fato de que compreende: (i) preparar uma suspensão aquosa tendo uma concentração de proteína de 5 a 20 por centro de água e um concentrado protéico de soro do leite; ajustar o pH da suspensão aquosa a um pH de 7 a 9; c aquecer a suspensão aquosa em uma etapa de tratamento térmico única a uma temperatura de 70 a 95 °C para obter urna proteína polimerizada de soro de leite tendo de 30 a 85 por cento de reticulação de dissulfeto; e (ü) misturar pelo menos uma porção da suspensão aquosa contendo a proteína polimerizada de soro do leite de (i)„ água e gordura de leite para se obter uma mistura; (iii) aquecer a mistura a uma temperatura de 55 a 75 °C, para liquefazer a gordura de leite; (iv) homogeneizar a mistura de (iii) em 10,4 MPa a 34,5 MPa, para formar uma mistura homogeneizada; (v) resfriar a mistura homogeneizada até a temperatura ambiente; (vi) inocular a mistura com uma cultura láetica e fermentar a mistura inoculada para se obter uma mistura fermentada; (vii) misturar um estabilizador com a mistura fermentada e cozinhar em uma temperatura de 70 a 105 °C, para obter-se um material cozido; e (viii) homogeneizar o material cozido para obter-se o produto de queíjo-creme tendo níveis reduzidos de caseína.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o produto de queijo-creme não tem nenhuma caseína.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a concentração de proteína da suspensão aquosa é de 5 a 6 por cento.

4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o pH da suspensão aquosa é de 7,2 a 8,0.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a mistura da etapa (iv) é homogeneizada em 20,7 MPa a 34,5 MPa.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a suspensão aquosa da etapa (i) é aquecida por 10 minutos a 60 minutos.

7. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o estabilizador é selecionado do grupo consistindo em hidrocolóides de graduação alimentar e modificadores da textura.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os hidrocolóides de graduação alimentar são gomas, amidos ou maltodextrinas, e os modificadores da textura são emulsificantes.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a temperatura na etapa (vii) é de 80 a 95 °C.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cozimento da etapa (vii) é conduzido por 5 a 60 minutos.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o cozimento da etapa (vii) é conduzido por 10 a 30 minutos.

12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um sal é adicionado na etapa (vii).

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o sal é selecionado do grupo consistindo em cloreto de sódio e cloreto de potássio.

14. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a homogeneização na etapa (ix) é conduzida em uma pressão de 10,4 MPa a 34,5 MPa.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a homogeneização na etapa (viii) é de 17,3 MPa a 20,7 MPa.

16. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o estabilizador é selecionado do grupo consistindo em hidrocolóides de graduação alimentar e modificadores da textura.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que os hidrocolóides de graduação alimentar são gomas, amidos ou maltodextrinas, e os modificadores da textura são emulsificantes.

18. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa (i) compreende o resfriamento da suspensão aquosa contendo a proteína polimerizada de soro do leite.

19. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende pasteurizar opcionalmente a mistura homogeneizada da etapa (iv).

20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a etapa (v) compreende o resfriamento da mistura pasteurizada até a temperatura ambiente.