ES2096737T5 - Procedimiento de tratamiento de las leches que permite por lo menos conservar su aptitud quesera. - Google Patents
Procedimiento de tratamiento de las leches que permite por lo menos conservar su aptitud quesera.Info
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Abstract
LA LECHE (1) ES SOMETIDA A UNA MICROFILTRACION-DIAFILTRACION (2) Y A CONTINUACION A UN TRATAMIENTO TERMICO (3) Y POR FIN A UNA ULTRAFILTRACION (4) PARA OBTENER UN PRODUCTO (5). ESTE PRODUCTO PUEDE EN CONDICIONES EXCELENTES SER TRANSFORMADO EN QUESO.
Description
Procedimiento de tratamiento de las leches que
permite por lo menos conservar su aptitud quesera.
La presente invención tiene por objeto un
procedimiento de tratamiento de las leches y otras materias primas
lácteas aptas para ser transformadas en quesos, permitiendo dicho
procedimiento conservar, incluso mejorar, su aptitud quesera.
En los procedimientos clásicos de fabricación de
quesos, la intensidad de los tratamientos térmicos aplicados a las
leches de quesería varía según las aplicaciones, pero se sitúa, en
general, en un intervalo de temperatura de 65ºC a 90ºC con una
duración de 10 segundos a 10 minutos.
Estos tratamientos permiten eliminar las floras
banal y patógena de la leche.
Para eliminar la flora esporulada y en particular
las Clostridium tyrobutyricum responsables de los
hinchamientos tardíos en tecnología de pasta prensada cocida, es
preciso utilizar unos tratamientos a unas temperaturas más elevadas,
del orden de 110 a 160ºC durante unos segundos CERF O., HERMIER J.
(1973) Termorresistencia anormal de esporas bacterianas calentadas
por inyección directa en el vapor. Le Lait, 53,
23-29.
Los especialistas queseros conocen bien los
inconvenientes de la aplicación de tratamientos térmicos intensos
sobre las leches destinadas a la quesería. Numerosos trabajos han
demostrado una disminución de la aptitud de las leches tratadas
térmicamente para transformarse en quesos: véase en particular
POWELL ME, PALMER LS (1935) Behaviour of caseinate sols in a study
of a hysteresis like phenomenon in the rennet coagulation of heated
milk. J. Dairy Sci, 18, 401-414 y PYNE GT (1945)
Rennet hystérésis and the calcium phosphate of milk. Biochem J, 39,
385.
Uno de los fenómenos esenciales implicados en
este descenso de la aptitud para la coagulación de las leches
tratadas térmicamente es la interacción entre las proteínas solubles
(\alpha-lactalbúmina y
\beta-lactoglobulina) y las caseínas por
activación de los grupos SH y por formación de enlaces disulfuros y
de enlaces hidrófobos. Esta interacción es el origen de la formación
de complejos entre la \beta-lactoglobulina y la
caseína kappa.
Se ha demostrado (FERRON-BAUMY C,
MAUBOIS JL, GARRIC G, QUIBLIER JP (1991). Coagulación del cuajo de
la leche y de los retenidos de ultrafiltración. Efectos de diversos
tratamientos térmicos. Le Lait, 71, a aparecer), que la fase
primaria de la coagulación por el cuajo (apreciada por la cinética
de liberación del caseinomacropéptido) se desarrolla totalmente
normalmente en una leche calentada a una temperatura elevada, es
decir que la fase primaria de la coagulación no es perturbada por el
calentamiento. Sin embargo, se observa una disminución de la
velocidad inicial de la reacción del orden de 30% y una disminución
del contenido final de caseinomacropéptido de 20%. La disminución de
la aptitud para la coagulación o la ausencia de coagulación no sería
por tanto debida a este fenómeno.
La fijación de la
\beta-lactoglobulina sobre la caseína kappa
provocaría un aumento de la carga neta negativa de las micelas de
caseínas (REDDY IM, KINSELLA JE (1990) Interaction of
\beta-lactoglobulin with the
K-casein in micelles as assessed by chymosin
hydrolysis: effect of temperature, heating time,
\beta-lactoglobulin concentration and pH. J.
Agric. Food Chem, 38, 50-58). Además, el volumen
estérico del complejo se opone a la acción del cuajo (HINDLE EJ,
WHEELOCK JV (1970). The primary phase of rennin action in
heat-sterilized milk. J. Dairy Res, 37,
389-396) así como (VAN HOOYDONK ACM, OLIEMAN C,
HAGEDOORN HG (1984) Kinetics of the
chymosin-catalysed proteolysis of
K-casein in milk. Neth. Milk Dairy J, 37,
207-222).
Otra consecuencia de un tratamiento térmico
intenso es la disminución sensible del contenido de calcio soluble,
lo que limita la creación de los enlaces entre micelas cuando tiene
lugar la formación y el endurecimiento del gel. El cuajado formado
es por tanto más frágil (más friable) y poco apto para el trabajo
mecánico, tal como el cortado y el removido.
Para resolver estos problemas de no
coagulabilidad o de mala coagulabilidad de las leches calentadas y
permitir su utilización en quesería, se han propuesto varios
procedimientos que prevén, o bien rebajar la carga de las micelas de
caseínas, o bien limitar la formación del complejo
\beta-lactoglobulina-caseína kappa
empobreciendo la leche en una parte de sus proteínas solubles o
limitando la desnaturalización de las proteínas séricas, o bien
enriquecer la leche con calcio ionizado.
Una primera categoría de procedimientos conocidos
comprende unas técnicas que rebajan la carga de las micelas de las
caseínas:
- -
- por acidificación: ver SINGH H, SHALABI SI, FOX PF, FLYNN A, BARRY A (1988) Rennet coagulation of heated milk: influence of pH adjustment before and after heating. J. Dairy Sci, 55, 205-215. Estos autores han desarrollado una técnica de restablecimiento de la aptitud para la coagulación de las leches calentadas ajustando el pH de la leche antes o después de tratamiento térmico. Corriente arriba o corriente abajo del tratamiento térmico, practican una acidificación hasta pH 5,5-6,0 seguida de una neutralización hasta pH 6,6. Esta técnica permite restablecer la coagulación de la leche actuando sobre su equilibrio mineral. La misma se traduce por un enriquecimiento de la leche en calcio ionizado. Unos defectos de amargor resultantes de esta práctica han sido señalados en tecnología Cheddar: BANKS JM (1988) Elimination of the devolpment of bitter flavour in cheddar cheese made from milk containing heat-denatured whey protein. J. Soc. Dairy Technol, 41, 37-41;
- -
- por adición de cloruro de calcio: ver MARSHALL RJ (1986) Improving cheese yields by high heat treatment of milk. J. Dairy Res., 53, 313-322. Este artículo describe la fabricación de quesos del tipo Cheshire a partir de leches calentadas a 97ºC durante 15 segundos enriqueciendo la leche con calcio soluble y rebajando el pH a 6,40. Se ha observado entonces un tiempo de coagulado normal de la leche así acidificada, pero el cuajado presenta un contenido de agua demasiado importante. Este procedimiento no puede ser empleado en la fabricación de cualquier tipo de queso. No permite restablecer totalmente la aptitud de la leche para la transformación quesera.
Han sido también propuestas unas técnicas que
conducen a un descenso relativo de la carga de superficie de las
micelas por concentración parcial de la leche por ultrafiltración.
La concentración parcial de la leche UHT por ultrafiltración
(MAUBOIS JL, MOCQUOT G, VASSAL L (1973) Patente
FR-73 07 117. Procedimiento de tratamiento de la
leche y de subproductos lácteos) permite obtener un tiempo de
coagulado de la leche del orden de 30 a 40 minutos. La firmeza del
coágulo obtenido no es sin embargo totalmente satisfactoria para las
tecnologías de pasta prensada cocida.
Otra categoría se refiere a las técnicas para
disminuir la formación del complejo
\beta-lactoglobulina-caseína
kappa;
- -
- el procedimiento HHT (high heat treatment) consiste en limitar la desnaturalización de las proteínas séricas, en particular de la \beta-lactoglobulina. El procedimiento HHT (ver en particular TROSSAT D (1980). Realización y estudio de las características de un aparato de esterilización de la leche del tipo HHT con inyección directa de vapor. Tesis del Dr. Ingeniero ENSAM, Paris; FABRE C. (1982) Estudio de un sistema de condensación rápida de vapor en un líquido en flujo para la esterilización de la leche. Tesis Dr. Ingeniero, INPL, Nancy; ESNOUF C., ABOU MANSOUR E. (1990): Un nuevo procedimiento de inyección de vapor: aplicación a la puesta a punto de un nuevo tratamiento térmico de la leche. Le lait, 70, 233-254 utiliza unos tratamientos térmicos a unas temperaturas elevadas durante algunas fracciones de segundos. La eficacia en el plano higiénico, obtenida por este procedimiento, es comparable con la obtenida por el tratamiento UHT, pero la desnaturalización de las proteínas solubles es inferior para el tratamiento HHT. La misma es del orden de 25 a 30% para la \beta-lactoglobulina. Esta baja desnaturalización de la \beta-lactoglobulina es suficiente para formar unos complejos \beta-lactoglobulina-caseína kappa, que provocan un deterioro de la aptitud quesera de las leches. Este deterioro se traduce por unos tiempos de coagulado alargados y una firmeza del cuajado disminuida;
- -
- el empobrecimiento de la leche en proteínas lactoséricas, o deseroproteinización, es otro medio de disminuir la formación de complejos entre la \beta-lactoglobulina y la caseína kappa.
La deseroproteinización de la leche antes del
tratamiento térmico ha sido realizada, según el conocimiento del
solicitante, de una sola manera, a saber por cromatografía de
exclusión y/o intercambio de iones.
Un procedimiento de este tipo se describe en la
patente FR-A-2 465 422. Según esta
patente, se somete la leche a una deseroproteinización parcial o
total por cromatografía de exclusión y/o intercambio de iones antes
de calentar la leche a temperaturas elevadas. Este procedimiento es
de utilización industrial muy delicada, en la medida en que necesita
el paso de un líquido tan colmatante como la leche sobre un soporte
cromatográfico. Este procedimiento topa también con las obligaciones
de ambiente ligadas a la regeneración de las columnas de resinas y,
por otra parte, el paso de la leche sobre resinas conduce a unas
retenciones minerales que modifican profundamente los equilibrios
proteíno-minerales, de las cuales se sabe que
desempeñan una función esencial en la transformación quesera.
El documento
EP-B-0 194 286 describe un
procedimiento para la producción de leche con bajo contenido de
bacterias, que comprende una etapa de microfiltración de leche. En
este procedimiento, en primer lugar se separa la leche entera
mediante centrifugación en una fracción de crema y una fracción de
leche descremada. La fracción de leche descremada se microfiltra a
continuación con vistas a obtener un permeato que consiste en una
leche descremada con bajo contenido de bacterias y un concentrado
con un contenido de materia grasa superior a la del permeato. El
concentrado (retenido) se esteriliza y, en una última etapa, se
mezcla de nuevo el permeato con el concentrado esterilizado y/o la
fracción de leche descremada, en las proporciones relativas
deseadas.
Por otra parte, la microfiltración de la leche
sobre unas membranas que presentan unos diámetros de poros de
0,2 \mu ha sido ya realizada experimentalmente por FAUQUANT J., MAUBOIS JL, PIERRE A (1988) Microfiltración de la leche sobre membrana mineral. La Technique Laitière, 1028, 21-23.
0,2 \mu ha sido ya realizada experimentalmente por FAUQUANT J., MAUBOIS JL, PIERRE A (1988) Microfiltración de la leche sobre membrana mineral. La Technique Laitière, 1028, 21-23.
Los autores de esta publicación muestran
simplemente que el tratamiento de la leche descremada por paso sobre
membrana de microfiltración conduce a la separación de dos líquidos:
un microfiltrado deslipidado que contiene la mayoría de las
proteínas del lactosuero y un retenido enriquecido en caseína
micelar.
Se ha mencionado que el retenido de esta
microfiltración puede constituir una nueva materia prima quesera, no
se ha dado ninguna indicación sobre un tratamiento térmico
posterior. Esta publicación se refiere de hecho de un método
preparativo de las proteínas de la leche. La misma no enseña de modo
alguno la posibilidad de tratar térmicamente el retenido de
microfiltración, sin duda porque se admitía por el experto en la
materia que dicho tratamiento ejercía una acción desfavorable sobre
la aptitud para la transformación en quesos. Esta publicación no
enseña tampoco la posibilidad técnica de diafiltrar un retenido de
microfiltración, tratado térmicamente, con el ultrafiltrado de
leche.
La patente FR-A-2
442 592 descansa en la aplicación a los retenidos de ultrafiltración
de las dos fases de la acción del cuajo sobre la leche, fenómeno
conocido según el cual, a baja temperatura (2º-4ºC), solamente se
produce la hidrólisis enzimática de la caseína; la agregación de las
micelas caseínicas así hidrolizadas es muy lenta. La patente
FR-A-2 442 592 propone añadir a los
retenidos de ultrafiltración agua caliente para llevar la
temperatura de la mezcla a las temperaturas de formación del coágulo
(30-40ºC), pero no enseña ni la
deseroproteinización, ni tratamiento térmico de retenido de
microfiltración.
El artículo de Bastian et al. Journal of
Dairy Science vol 74, nº 8, Agosto 1988 describe la repartición de
los componentes de la leche en el curso de una operación de
ultrafiltración, la cual es una técnica fundamentalmente diferente
de la microfiltración. La microfiltración es una técnica de
separación partículas-macromoléculas; la
ultrafiltración separa las macromoléculas de los solutos
micromoléculares (ejemplo separación
proteínas-azúcares). Además, la publicación de
Bastian et al. no enseña tampoco la deseroproteinización de
la leche.
La técnica anterior no proporciona por tanto un
procedimiento que implique un tratamiento térmico de las leches y
que permita la conservación de su aptitud quesera, de manera fiable
y aplicable industrialmente.
El solicitante se ha aplicado por tanto a poner a
punto un procedimiento que permita obtener unas leches que presentan
no solamente una buena cualidad microbiológica, sino que también
conservan su aptitud para la formación de quesos.
Según la invención, se ha encontrado, de manera
sorprendente, que la deseroproteinización por microfiltración de la
leche o que la combinación de las etapas de deseroproteinización por
microfiltración y de concentración por ultrafiltración permite
obtener unas leches que, una vez tratadas térmicamente, presentan
una buena aptitud quesera.
En la presente descripción, se entenderá por
aptitud quesera la capacidad de las leches para formar unos cuajados
o unos coágulos.
La presente invención tiene por objeto un
procedimiento de tratamiento de leches u otras materias primas
lácteas aptas para ser transformadas en quesos, permitiendo dicho
procedimiento por lo menos conservar su aptitud quesera, en
particular el tiempo de coagulación y la firmeza de los coágulos y
estando caracterizado porque las leches son deseroproteinizadas por
microfiltración y después sometidas a un tratamiento térmico, según
la reivindicación 1.
El procedimiento según la invención puede
comprender asimimso una etapa en la cual los retenidos de la
microfitración de las leches son tratados por ultrafiltración.
En este caso, son posibles diversos modos de
realización de la invención.
Según un primer modo de realización, la
ultrafiltración se efectúa después del tratamiento térmico.
Según otro modo de realización, la
ultrafiltración se efectúa entre la microfiltración y el tratamiento
térmico.
En la presente descripción, se utilizará por
comodidad la expresión leche o leche(s) para designar la
materia prima tratada. Puede tratarse sin embargo de leche o de
cualquier otra materia prima láctea capaz de ser transformada en
queso.
Se puede así tratar según la invención de leche
entera o descremada, leche enriquecida con materia grasa, o suero de
leche de vaca. La leche puede provenir de cualquier hembra lechera:
vaca, cabra, oveja, burra, búfala, pudiendo ser estas leches
utilizadas solas o en mezcla.
Las leches son microfiltradas con diafiltración.
Además, ventajosamente, las membranas de microfiltración presentan
un diámetro de poros comprendido aproximadamente entre 0,05 \mum y
0,50 \mum y preferentemente entre 0,10 \mum y 0,20 \mum
aproximadamente.
La permeación de las proteínas solubles es
facilitada por la práctica de la diafiltración de la leche en el
curso de la microfiltración. La técnica de diafiltración es conocida
del experto en la materia: véase por ejemplo COOPER AR, BOOTH RG
(1980) Demetallation of chelating polymers by diafiltration in the
presence of a permeable complexing agent. Ultrafiltration membrane
and applications. Edited by AR Cooper. Polymer Science and
Technology.
El producto utilizado para diafiltrar puede ser
un líquido que presenta una composición próxima a la de la fase
soluble de la leche (permeato de ultrafiltración).
En función del volumen de diafiltrado utilizado,
el porcentaje de deseroproteinización obtenido sobre la leche puede
llegar hasta 100%. Depende de la intensidad del tratamiento. A
título de ilustración, la diafiltración en continuo efectuada con un
volumen de diafiltrado correspondiente a 1,2 veces el volumen de
leche de partida, conduce a un empobrecimiento del contenido de
proteínas solubles de 40%, o sea una disminución de 60% de la
cantidad de la \beta-lactoglobulina y de la
\alpha-lactalbúmina. Asimismo, si el volumen de
diafiltración corresponde a 3 veces el volumen de leche de partida,
la deseroproteinización realizada es de 60%, o sea un
empobrecimiento en \beta-lactoglobulina y en
\alpha-lactalbúmina de 80%.
Después de la deseroproteinización, parcial o
total, la leche puede sufrir cualquier tratamiento térmico que
conduzca a una desnaturalización de las proteínas solubles que llega
hasta 100%.
El tratamiento térmico se efectúa en general
durante aproximadamente algunas fracciones de segundos a 100 seg. a
una temperatura comprendida aproximadamente entre 90ºC y 160ºC, pero
puede ser realizado también a unas temperaturas más bajas, cuando la
presión es inferior a la presión atmosférica, como en el caso de una
concentración térmica en evaporador.
En el plano práctico, el tratamiento térmico de
la leche puede realizarse en un intercambiador térmico, en un
evaporador térmico o en cualquier otro sistema de tratamiento
térmico.
El experto en la materia, mediante unos ensayos
de rutina, puede elegir el par tiempo-temperatura
característico del tratamiento térmico, para obtener la calidad
bacteriológica e higiénica deseada, según la materia prima
tratada.
La ultrafiltración se realiza preferentemente
sobre unas membranas que presentan un umbral de corte comprendido
entre 10 kD y 30 kD y ventajosamente de aproximadamente 20 kD.
La aptitud quesera de las leches puede ser
evaluada por diversos instrumentos que miden la formación y la
evolución de los geles en el curso de la coagulación. Entre éstos,
se puede citar el dispositivo comercializado bajo la denominación
FORMAGRAPH (Foss Electric). Con la ayuda de este aparato, se
demuestra que una leche empobrecida según la invención en 80% de
\beta-lactoglobulina y después calentada a 140ºC
durante 10 segundos presenta un tiempo de coagulación de 21 minutos,
mientras que esta misma leche simplemente calentada a 140ºC durante
10 segundos no coagula hasta después de una duración de observación
de una hora desde el momento de la adición de cuajo.
El estudio de los parámetros de organización y de
la firmeza del gel pone en evidencia una mejora de la velocidad de
endurecimiento y de la firmeza del gel obtenido por este
procedimiento con respecto al de la leche cruda.
Para el experto en la materia, estos dos
parámetros son representativos de la aptitud quesera de la
leche.
La velocidad de organización del gel obtenido a
partir de una leche empobrecida en 40% de sus proteínas solubles,
calentada a 140ºC durante 10 segundos y después concentrada 1,8
veces, está aumentada en 10% en comparación con la de la leche
cruda. Se observa también una mejora de la firmeza del cuajado
salido de este procedimiento. La firmeza está aumentada en 20%.
Los resultados obtenidos por el procedimiento
según la invención tienden a confirmar que la aptitud quesera de las
leches calentadas está limitada por el porcentaje de proteínas
solubles desnaturalizadas y que la deseroproteinización de una leche
cruda contribuye a mejorar su aptitud para la coagulación.
A título de ejemplo, una leche no tratada
térmicamente y que ha sufrido una deseroproteinización parcial de
40% presenta una mejor aptitud para la coagulación que la leche
testigo. El tiempo de coagulación es disminuido en 5%, la velocidad
de organización y la firmeza están aumentadas cada una en 10%.
El procedimiento objeto de la presente invención
permite por tanto:
- -
- la fabricación de polvos de alta calidad bacteriológica y de alto valor quesero obtenidos por secado de retenidos de microfiltración (factor de concentración inferior o igual a 3) o por secado de leches microfiltradas. Esta utilización en quesería de leches secas reviste una importancia económica considerable, particularmente en los países cálidos no productores de leche;
- -
- la utilización de leches estériles en tecnología quesera tradicional o en tecnología quesera que implica una ultrafiltración.
Además, se destaca que, con respecto a la técnica
anterior citada anteriormente, el procedimiento descrito en esta
invención no modifica el contenido y la repartición de los otros
constituyentes de la leche, siendo la diafiltración realizada con
permeato de ultrafiltración.
Los productos obtenidos por el procedimiento de
la invención se distinguen de los productos tradicionales, que no
han sido sometidos a una microfiltración, por el hecho de que,
cuando tiene lugar la primera etapa de su transformación en quesos,
la velocidad inicial de liberación del caseinomacropéptido (CMP)
será mayor que en el caso tradicional.
El CMP puede ser dosificado según el método
analítico de LEONIL J. y MOLLE D. J. Dairy Res.
58-3, páginas 321-328 (1991).
La presente invención está ilustrada por la
descripción que sigue y los planos anexos, en los cuales:
- la figura 1 representa de acuerdo con el
ejemplo 1 la evolución de los parámetros de aptitud para la
coagulación de la leche (en ordenadas) en función del volumen de
diafiltrado (en abscisas),
- la figura 2 es una diagrama que corresponde a
un modo de realización de la invención en el cual la leche (1) es
sometida a una microfiltración-diafiltración (2) y
después a un tratamiento térmico (3) y finalmente a una
ultrafiltración (4) a fin de obtener un producto (5),
- la figura 3 es un diagrama correspondiente a un
modo de realización en el cual la leche (1) es sometida a una
microfiltración-diafiltración (2) y después a una
ultrafiltración (4) y finalmente a un tratamiento térmico (3), a fin
de obtener el producto (5), y
- la figura 4 es un diagrama correspondiente a un
modo de realización en el cual la leche (1) es sometida a una
microfiltración-diafiltración (2) y después a un
tratamiento térmico (3) a fin de obtener el producto (5).
Leche cruda ha sido deseroproteinizada por
microfiltración según la invención.
Se han medido:
- -
- el tiempo de coagulación en minutos (R),
- -
- el tiempo necesario (en minutos) a partir del punto de floculación para obtener una diferencia de 20 mm. (K20) sobre el aparato "Formagraph" citado,
- -
- la separación en milímetros entre las dos ramas del reograma 30 después de la adición de cuajo (a 30).
El K20 es inversamente proporcional a la
velocidad de organización del cuajo, mientras que el valor a 30
corresponde a la firmeza del coágulo obtenido.
La figura 1 representa la evolución de estos
parámetros en función del volumen de diafiltrado.
Cuanto más importante es el volumen de
diafiltrado, es decir más importante es la deseroproteinización, más
firme es el coágulo obtenido.
Una leche descremada es calentada a 50ºC y
después diafiltrada en continuo sobre un módulo SFEC S 2^{*}37 1,6
m^{2} equipado con membranas CARBOSEP M 14 cuyo diámetro de poros
es de 0,14 micrómetros. El caudal de alimentación es de 1.800 l/h,
el caudal de circulación de la leche es de 7.500 l/h, la velocidad
de barrido de 4 m/s. La presión a la entrada del módulo es de
aproximadamente 3 bars y 0,5 bar a la salida.
El diafiltrado utilizado es permeato de
ultrafiltración de leche a pH inicial, obtenido sobre membrana
CARBOSEP M 5 (umbral de corte de 10.000 daltons) y cuyos contenidos
no exceden de 0,3 g/l en \beta-lactoglobulina y
0,1 g/l en \alpha-lactalbúmina.
La cantidad de diafiltrado aportada para eliminar
60% de la \beta-lactoglobulina y de la
\alpha-lactalbúmina es de 1,2 veces el volumen de
leche de partida. Para eliminar 90% de cada una de estas dos
proteínas, la misma es de 3 veces el volumen de leche utilizada de
partida.
La leche a la salida de la diafiltración es
esterilizada sobre un aparato UHT Laguilharre con caja de vapor. El
precalentado es de 80ºC durante 80 segundos. La temperatura de
esterilización es de 140ºC y se aplica durante 10 segundos. De la
caja de vapor, la leche pasa a la caja de expansión para ser
enfriada directamente a 80ºC y después al enfriador donde la
temperatura es regulada a 50ºC.
La leche es a continuación concentrada dos veces
por ultrafiltración sobre un módulo SFEC S 2^{*}37 1,6 m^{2}
equipado con membranas CARBOSEP M4 que poseen un umbral de corte de
20.000 daltons.
Las composiciones respectivas de los diferentes
productos (leche cruda, leche
microfiltrada-diafiltrada, leche
microfiltrada-diafiltrada y esterilizada, leche
microfiltrada-diafiltrada esterilizada y
concentrada) obtenidos cuando tiene lugar un ensayo se dan en la
tabla I siguiente.
El producto del ejemplo 2 es evaporado en un
evaporador piloto Laguilharre hasta la obtención de un extracto seco
del producto del 30%. La temperatura en la cabeza del evaporador es
inferior a 70ºC. El producto es a continuación secado en una torre
piloto con una temperatura de entrada de 160ºC.
Una leche descremada es calentada a 50ºC y
después diafiltrada en continuo sobre un módulo SFEC S 2^{*}37 1,6
m^{2} equipado con membranas CARBOSEP M 14 cuyo diámetro de los
poros es de 0,14 micrómetros. El caudal de alimentación es de 1800
l/h, el caudal de circulación de la leche de 7.500 l/h, la velocidad
de barrido de 4 m/s. La presión a la entrada del módulo es de
aproximadamente 3 bars y de 0,5 bar a la salida.
El diafiltrado utilizado es permeato de
ultrafiltración de leche a pH inicial, obtenido en una membrana
CARBOSEP M 5 (umbral de corte de 10.000 daltons) y cuyos contenidos
no exceden de 0,3 g/l de \beta-lactoglobulina y
0,1 g/l de \alpha-lactalbúmina.
La cantidad de diafiltrado aportada para eliminar
60% de la \beta-lactoglobulina y de la
\alpha-lactalbúmina es de 1,2 veces el volumen de
leche de partida. Para eliminar 90% de cada una de estas dos
proteínas, es de 3 veces el volumen de leche utilizado de
partida.
El producto es a continuación evaporado sobre un
evaporador piloto Laguilharre hasta la obtención de un extracto seco
del producto de 30%. La temperatura a la cabeza de evaporador es
inferior a 70ºC. El producto es a continuación secado sobre una
torre piloto con una temperatura de entrada de 160ºC.
La reconstitución de la leche a partir del polvo
obtenido según el ejemplo 3 ó 4 se realiza de forma que se llegue a
un extracto seco desengrasado de la leche recombinado de 120 g/kg, o
sea una cantidad de materias nitrogenadas totales de 45 g/kg.
Habiendo sido una parte del fosfato y del calcio
insolubilizada durante los tratamientos térmicos sucesivos, conviene
añadir una dosis de fosfato monocálcico de 0,8 g/kg a fin de
restablecer los equilibrios minerales.
La leche se prepara como se ha indicado en los
ejemplos 2 ó 5. Después de estandarización a 35 g/l de materias
grasas, esta leche inseminada con 1% de levaduras mesófilas sufre
una premaduración de 20 horas a 14ºC. Se adiciona Penicillium
caseicolum a la leche.
Al día siguiente, día de la fabricación, la leche
es calentada a 33ºC y después se le adiciona una dosis variable de
levaduras mesófilas, función de los resultados de la
premaduración.
El pH objetivo a la adición de cuajo es de 6,20.
Cuando se alcanza, la leche es cuajada a la dosis de 20 ml para 100
litros de leche. El tiempo de coagulado es de 8 minutos y el tiempo
de endurecimiento de 45 minutos. Cuando el cuajado exuda en
superficie, se efectúa un descuajado basto con el sable.
El cuajado es a continuación moldeado y después
girado 7 horas después del moldeo y al día siguiente de la
fabricación, cuando tiene lugar el desmoldeo.
El pH del queso es entonces de 4,7 y su extracto
seco total de 40%. El queso es entonces secado de nuevo y después
afinado. Se comporta de la misma manera que los productos
tradicionales, sus cualidades organolépticas en particular son
similares a la de los productos existentes.
\newpage
La leche se prepara como se ha indicado en los
ejemplos 2 ó 5.
La leche estandarizada a 28 g/l de materias
grasas y cuyo contenido de proteínas solubles está reducido a la
mitad por diafiltración es esterilizada a 117ºC durante 15 segundos
y después concentrada 1,6 veces por ultrafiltración.
La leche así preparada es inseminada con
levaduras mesófilas homofermentarias a la dosis de 1% y con
levaduras termófilas a la dosis de 0,5%. La premaduración dura 16
horas a 10ºC.
Al día siguiente, día de la fabricación, el pH de
la leche es de 6,65. La leche calentada a 33ºC es de nuevo
inseminada con levaduras lácticas homofermentarias a la dosis de 1%.
Después de 30 minutos de maduración caliente, se alcanza el pH de
cuajado objetivo de 6,55. La leche es entonces cuajada con una dosis
de cuajo equivalente a 30 ml/100 l a 33ºC. El tiempo de coagulación
es de 25 minutos y el tiempo de endurecimiento de 12 minutos.
El corte del coágulo se realiza con la ayuda de
un cortacuajo cuya velocidad de rotación aumenta progresivamente
hasta la obtención de un grano de aproximadamente 0,7 cm de arista.
La duración del descuajado es de 5 minutos. El removido es muy
progresivo a causa de la pequeña capacidad de exudación del suero.
Dura aproximadamente 30 minutos.
La mezcla cuajada más el suero es a continuación
transferida a una cuba de drenaje en la cual el cuajado es prensado
30 minutos a 10 g/cm^{2} en una sala termorregulada a 25ºC. El
queso es a continuación moldeado y después prensado durante 4 horas
30 minutos con una presión inicial de 50 g/cm^{2} durante 30
minutos y después de 150 g/cm^{2} durante 4 horas. El pH del
cuajado es entonces de 5,20. El queso es a continuación salado con
salmuera.
El extracto seco total del queso es de 48%, el
contenido de materias nitrogenadas totales de 24,7% y el pH de
5,10.
Un mes después de la fabricación, el queso no
presenta ningún defecto organoléptido con respecto a los quesos
similares del comercio.
La preparación de la leche es análoga a la de los
ejemplos 2 ó 5. La leche estandarizada a 28 g/l de materias grasas
es calentada a 33ºC e inseminada con 0,5% de fermentos mesófilos
homofermentarios, con 0,5% de estreptococos termófilos y con 0,05%
de lactobacilos termófilos.
La maduración dura aproximadamente 45 minutos, el
pH es entonces de 6,60. A continuación se añade a la leche el cuajo
a la dosis de 20 ml para 100 litros de leche, a una temperatura de
33ºC.
El tiempo de coagulación es de 30 minutos, el
tiempo de endurecimiento de 6 minutos. El descuajado es progresivo
puesto que el cuajado exuda menos suero que en la fabricación
tradicional.
El primer removido de una duración de 10 minutos
se realiza de forma controlada, a fin de preservar la integridad de
los granos del cuajado. El coágulo es a continuación calentado a
50ºC durante 35 minutos y después removido aproximadamente 25
minutos. Cuando el cuajado es suficientemente coherente, el suero es
extraído y el queso moldeado. Es a continuación prensado a 60
g/cm^{2} durante 12 horas. El pH del queso al desmoldeo es de
5,20, su extracto seco total de 60%. Después de salado con salmuera,
el queso es afinado en las condiciones habituales de la tecnología
de la fabricación de los quesos de pasta prensada cocida. Las
cualidades organolépticas de los quesos obtenidos por este
procedimiento son equivalentes a las de los quesos obtenidos de
forma tradicional.
| Composición de los productos obtenidos en un ensayo de preparación de leche | ||||
| A | B | C | D | |
| pH | 6,69 | 6,71 | 6,74 | 6,71 |
| Ca t (g/l) | 1,25 | 1,21 | 1,18 | 2,22 |
| Ca s (g/l) | 0,32 | 0,33 | 0,29 | 0,30 |
| MAT (g/l) | 33,1 | 29,8 | 29,6 | 56,4 |
| MAP (g/l) | 31,1 | 27,8 | 26,6 | 54,4 |
| PS nativos (g/l) | 6,20 | 2,80 | 1,61 | 3,45 |
| \beta-lactoglobulina (g/l) | 3,41 | 0,70 | 0,01 | 0,21 |
| \alpha-lactalbúmina (g/l) | 0,85 | 0,21 | 0,21 | 0,39 |
| A: Leche cruda testigo | ||||
| B: Leche empobrecida en 55% de proteínas solubles | ||||
| C: Leche empobrecida en 55% de proteínas solubles y después calentada a 140ºC durante 10 minutos. | ||||
| D: \begin{minipage}[t]{140mm} Leche empobrecida en 55% de proteínas solubles, calentada a 140^{o}C durante 10 minutos y concentrada 1,8 veces por ultrafiltración\end{minipage} |
Claims (7)
1. Procedimiento de tratamiento de leches y otras
materias primas lácteas aptas para ser transformadas en quesos,
permitiendo dicho procedimiento conservar o mejorar su aptitud
quesera o su capacidad para coagular, caracterizado porque
las leches son deseroproteinizadas por microfiltración y después
sometidas a un tratamiento térmico que se realiza sobre el retenido
diafiltrado de microfiltración que es una leche deseroproteinizada,
durante aproximadamente algunas fracciones de segundos a 100 seg. a
una temperatura comprendida aproximadamente entre 90ºC y 160ºC o a
temperaturas más bajas cuando la presión es inferior a la presión
atmosférica, siendo el producto utilizado para la diafiltración un
líquido que presenta una composición próxima a la de la fase soluble
de la leche.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende además una etapa de
ultrafiltración.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque la ultrafiltración se efectúa después
del tratamiento térmico.
4. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque la ultrafiltración se efectúa entre la
microfiltración y el tratamiento térmico.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la
microfiltración se efectúa sobre unas membranas que presentan un
diámetro de poros comprendido entre 0,05 \mu y 0,50 \mu, y
preferentemente entre 0,10 y 0,20 \mu.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la
ultrafiltración se efectúa sobre una membrana que presenta un umbral
de corte comprendido entre 10 kD y 30 kD y preferentemente de
aproximadamente 20 kD.
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se seca el
producto obtenido para ser conformado en forma de polvo.
Applications Claiming Priority (2)
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