ES2220347T3 - Procedimiento de incorporacion de proteinas de suero en queso usando transglutaminasa. - Google Patents

Procedimiento de incorporacion de proteinas de suero en queso usando transglutaminasa.

Info

Publication number
ES2220347T3
ES2220347T3 ES00304711T ES00304711T ES2220347T3 ES 2220347 T3 ES2220347 T3 ES 2220347T3 ES 00304711 T ES00304711 T ES 00304711T ES 00304711 T ES00304711 T ES 00304711T ES 2220347 T3 ES2220347 T3 ES 2220347T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
milk
liquid
cheese
curd
transglutaminase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES00304711T
Other languages
English (en)
Inventor
Xiao-Qing Han
Joseph Edgar Spradlin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intercontinental Great Brands LLC
Original Assignee
Kraft Foods North America Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kraft Foods North America Inc filed Critical Kraft Foods North America Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2220347T3 publication Critical patent/ES2220347T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y203/00Acyltransferases (2.3)
    • C12Y203/02Aminoacyltransferases (2.3.2)
    • C12Y203/02013Protein-glutamine gamma-glutamyltransferase (2.3.2.13), i.e. transglutaminase or factor XIII
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C19/00Cheese; Cheese preparations; Making thereof
    • A23C19/02Making cheese curd
    • A23C19/05Treating milk before coagulation; Separating whey from curd
    • A23C19/053Enrichment of milk with whey, whey components, substances recovered from separated whey, isolated or concentrated proteins from milk
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C19/00Cheese; Cheese preparations; Making thereof
    • A23C19/02Making cheese curd
    • A23C19/032Making cheese curd characterised by the use of specific microorganisms, or enzymes of microbial origin
    • A23C19/0328Enzymes other than milk clotting enzymes, e.g. lipase, beta-galactosidase

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Dairy Products (AREA)

Abstract

Un proceso para fabricar una cuajada de queso que contiene una proporción sustancial de productos de proteína de suero y proteínas cuajadas que se originan a partir de líquidos lácteos, en el que el proceso comprende las etapas secuenciales de: (i) proporcionar un primer líquido lácteo fortalecido con proteína de suero; (ii)poner en contacto el primer líquido lácteo con una transglutaminasa para proporcionar un líquido lácteo modificado que contiene productos de proteína de suero; (iii) mezclar el líquido lácteo modificado con un segundo líquido lácteo que contiene caseína para proporcionar una mezcla láctea; (iv)poner en contacto la mezcla láctea con un cuajo para formar cuajada de queso y líquido de suero; y (v) obtener la cuajada de queso separándola del líquido de suero líquido; por lo que una proporción alta de productos de proteína de suero se retienen en la cuajada.

Description

Procedimiento de incorporación de proteínas de suero en queso usando transglutaminasa.
Campo de la invención
Esta invención se refiere a un método que permite la incorporación de grandes cantidades de proteína de suero en el queso. El método implica la acción de una transglutaminasa sobre la proteína de suero para preparar cuajada de queso que incorpora una proporción significativa de proteína de suero.
Antecedentes de la invención
Las composiciones de queso generalmente se preparan a partir de líquidos lácteos por procesos que incluyen tratamiento del líquido con un agente coagulante o precipitante. El agente coagulante puede ser un enzima del cuajo, un ácido, o un cultivo bacteriano adecuado o puede incluir tal cultivo. El coágulo o cuajada que resulta generalmente incorpora caseína transformada, grasas que incluyen grasa natural de la leche, y sabores que surgen especialmente cuando se usa un cultivo bacteriano. Normalmente la cuajada se separa del suero líquido, que generalmente contiene proteínas solubles no afectadas por la coagulación; tales proteínas, por supuesto, no están incorporadas en el coágulo. La incapacidad de las proteínas de suero de ser retenidas en el coágulo es un factor importante que contribuye a la falta de eficacia en la producción de cuajadas de queso, y a la reducción del rendimiento global. No lograr incorporar en las cuajadas de queso resultante una cantidad significativa de sólidos de proteína que están presentes en los líquidos lácteos iniciales representa una pérdida significativa de proteína. Estos problemas se han reconocido durante muchos años.
Últimamente se han propuesto varios métodos con el objetivo de recuperar las proteínas de suero en productos de queso. Por ejemplo, se han concentrado o secado proteínas de suero a partir de suero, y después se han recombinado con queso (véase, por ejemplo, Kosikowski, Cheese and Fermented Foods, 2ª edición, Edward Brothers, Inc., Ann Arbor, MI. 1977, pp. 451-458). Desafortunadamente el queso obtenido a partir de tales procedimientos, no tiene las propiedades físicas y químicas apropiadas que conducen a fabricar quesos naturales o quesos procesados de buena calidad.
Un enfoque alternativo ha sido coprecipitar proteínas de suero con caseína, como se describe, por ejemplo, en la patente Nº 3.535.304. De nuevo, sin embargo, el producto final de este proceso carece de los atributos apropiados para fabricar quesos procesados y de imitación.
En un intento adicional de incorporar proteínas de suero en productos de queso se usó ultrafiltración de leche para concentrar todos los componentes, tales como la caseína, la proteína de suero, y la grasa de la leche, que no atraviesan la membrana de ultrafiltración. Cuando se coagula tal composición por contacto con un ácido o cuajo, se forma una cuajada. Esta cuajada, sin embargo, cuando se prensa pierde cantidades considerables de proteína de suero. Un ejemplo de tal proceso se proporciona en la patente U.S. Nº 4.205.090 en el que la leche se concentra a aproximadamente un quinto de su volumen original. La cuajada resultante sólo podía usarse para proporcionar quesos blandos tales como Camembert o Roblechon. No se podían preparar quesos duros, tales como cheddar, Colby, y similares, usando este producto.
Ernstrom et al. (J. Dairy Science 63:2298-234 (1980)) describió un proceso en el que se concentra leche hasta aproximadamente 20 por ciento del volumen original por ultrafiltración, diafiltración, y evaporación. Después se inoculó la composición resultante con un iniciador de queso para fermentar la lactosa y formar una base de queso. La base de queso se puede usar para reemplazar componentes naturales de queso en el queso procesado. Este proceso no emplea ninguna etapa de cuajado para preparar una cuajada de queso.
En años recientes también se han descrito métodos de procesado de alimentos que emplean transglutaminasas. Por ejemplo, la patente japonesa 59059151 describe el tratamiento de una emulsión que contiene proteínas, aceites o grasas, y agua con transglutaminasa para producir un gel gelatinoso, reticulado. La patente japonesa 02276541 describe una proteína alimenticia con una textura fibrosa que tiene resistencia al calor. La textura fibrosa se desarrolla por tratamiento de un hidrogel de proteína con una transglutaminasa en presencia de ion calcio para inducir reticulación de la superficie de un haz fibroso. La patente japonesa 2131539 usó transglutaminasa para trabajar en un producto de queso fundido que contiene sólidos de leche para producir un alimento de queso que tiene una textura similar a pasta de pescado cocido.
La patente U.S. 5.156.956 describe una transglutaminasa purificada a partir de cepas del género Streptoverticillium, así como sus propiedades químicas, físicas, y enzimáticas. Esta transglutaminasa cataliza la formación de productos de gelificaión de proteína a partir de disoluciones de proteína para producir productos alimenticios de gel convencionales, tales como yogur, jalea, queso, cosméticos en gel, y similares. Este método no usó transglutaminasas ni agentes espesantes enzimáticos para producir queso.
La patente U.S. 5.356.639 describe un proceso para la producción de un concentrado fermentado a partir de leche, incluyendo leche entera, leche desnatada, y leche con componentes de leche añadidos. El concentrado se podía usar para fabricar queso. El proceso incluye las etapas de (1) concentrar selectivamente leche; (2) incrementar la fuerza iónica del concentrado para mantener la leche en la fase líquida (se evita la formación de un coágulo tanto durante como después de la fermentación); (3) fermentar el concentrado con bacteria productora de ácido láctico; y (4) eliminar agua del concentrado líquido fermentado. El producto final incluye sustancialmente todas las proteínas de suero originalmente presentes en la leche.
La patente U.S. 5.681.598 describe un proceso para producir queso con una transglutaminasa. El proceso incluye: (1) añadir una transglutaminasa a leche o a una disolución de proteína de leche, (2) tratar con calor la mezcla, (3) añadir un enzima espesante de leche durante un tiempo fijado, y (4) obtener un queso. Este proceso proporciona una gran cantidad de cuajada de queso comparado con métodos convencionales. Además, se describen procesos en los que la fermentación convencional del queso tiene lugar primero, y seguidamente tiene lugar el tratamiento con transglutaminasa, así como tratamientos simultáneos. La enzima espesante de leche es preferentemente un cuajo animal. Se observaron incrementos en el peso total de la cuajada, pero no en el peso seco, cuando se usó transglutaminasa.
La patente U.S. 5.731.183 describe una transglutaminasa purificada a partir de cepas de Bacillus subtilis, que tiene características físicas y enzimáticas particulares, y un método para producir proteína, péptido, o polímeros de aminoácidos no proteicos que están reticulados vía sus restos de glutamina y lisina para formar conjugados intermoleculares o intramoleculares. La transglutaminasa se puede usar para producir polímeros de proteína reticulados que se pueden usar en una diversidad de sustancias alimentarias, incluyendo queso. Esta referencia difiere de la descripción presente en que caracteriza una transglutaminasa bacteriana mientras que no describe las etapas del proceso que utilizan transglutaminasa y agentes espesantes que están implicados en la producción de
queso.
Banks et al. (Milchwissenschaft 42:212-215 (1987)) describe que el calentamiento de leche a temperaturas de 95ºC a 140ºC y después acidificación permite un incremento modesto del contenido de proteína en el queso en la producción de cheddar. Desafortunadamente, el queso resultante, desarrolló un sabor amargo en este proceso. Law et al. (Milchwissenschaft 49:63-37 (1994)) informó de que el tratamiento con calor de la leche antes de producir cheddar da como resultado una reducción de proteínas en el suero y/o filtrados ácidos de la leche.
Han et al. (J. Agri. Food Chem. 44:1211-1217 (1996)) examinó la actividad de la transglutaminasa para formar dímeros y trímeros heterólogos. Se encontró que \beta-caseína forma homopolímeros mientras que \beta-lactoglobulina no. En mezclas heterólogas, se vió que la transglutaminasa cataliza la formación de dímeros entre \alpha-lactalbúmina y \beta-caseína pero no entre \beta-caseína y \beta-lactoglobulina. Han et al. no discuten ningún aspecto de producción de queso.
La patente U.S. 5.523.237 describe un material plástico que se define como fabricado invirtiendo la actividad de un enzima proteasa (por ejemplo, una serina proteasa) actuando sobre material proteico. El sustrato proteico está presente en una concentración de 5-50%, y es preferentemente suero, caseína, o proteína de soja. La preparación enzimática está sustancialmente libre de actividad subtilisina A, y es específico para restos de ácido glutámico y ácido aspártico. Esta proteasa se obtiene a partir de Bacillus licheniformis y se designa SP 446; su actividad proteolítica se caracteriza en detalle considerable. La viscosidad de disoluciones que contienen proteína de suero muestra incremento como resultado de la acción del enzima.
La patente internacional WO 93/22930 describe el tratamiento de leche con una transglutaminasa (preferentemente Factor III activado de mamíferos) y después con un enzima que tiene actividad espesante de la leche para proporcionar un producto similar a leche. Según esta publicación, el producto tiene proteína microparticulada que ha sido agregada por medio de una enzima con actividad espesante de leche, y da una sensación en la boca que recuerda una emulsión de grasa. Preferentemente la enzima espesante de leche es una enzima de cuajo de queso. Este método, como el de la patente U.S. 5.356.639 no parece proporcionar una cuajada de queso.
La patente internacional WO 94/21129 describe un proceso para formar un gel comestible acidificado a partir de leche. Se añade trasglutaminasa a la leche o al producto similar a leche, se ajusta el pH a un valor de 4,8 a 5,8, y la composición que resulta se expone a tratamiento con calor. Se informa que el gel comestible resultante tiene una consistencia y sensación en la boca agradables.
La patente internacional WO 94/21130 describe un proceso similar para formar un gel comestible a partir de leche. Se añade transglutaminasa a la leche o al producto similar a leche, después se añade el cuajo, y la composición resultante se expone a tratamiento con calor. Solamente se obtiene una única fase de gel (en vez de cuajada y suero separados). Se informa que este gel tiene propiedades organolépticas satisfactorias.
La patente internacional WO 97/01961 describe un proceso para fabricar queso el cual retiene proteínas en el queso. La leche se incuba con transglutaminasa, seguido de un tratamiento con un cuajo que causa espesamiento y formación de un coágulo. Después de separar el suero del coágulo, el coágulo se usa para fabricar queso. La proteína que se va a mantener en el queso, como se expone en la descripción, se refiere a macropéptidos de caseína que resultan a partir de la acción del cuajo, y que se difunden en el suero. Este proceso difiere de la invención aquí reivindicada en diversos aspectos. El proceso descrito en esta patente se refiere a la retención de macropéptidos de caseína, en vez de proteína de suero, en la cuajada de queso. Además, no se requiere una etapa inicial de calentamiento, y el cuajo empleado en la patente WO 97/01961 es un cuajo convencional de mamífero.
Dybing et al. (J. Dairy Sci. 81:309-317 (1998)) postuló la incorporación de proteína de suero en cuajada de queso por concentración de los componentes, coagulación de proteínas de suero usando una diversidad de agentes, y cuajando una composición que contiene la proteína de suero coagulada y los componentes de leche concentrados. Se encontró, sin embargo, que ninguno de los métodos intentados resultó satisfactorio para producir coágulo de proteína de suero que fuese aprovechable como queso.
Guinne et al. (Int. Dairy Journal 5:543-568 (1995)) revisó el estado general de la técnica en relación con la incorporación de proteína de suero en queso. El tratamiento con alto calor de la leche perjudica a la coagulación por cuajo, a la sinéresis de la cuajada, a la estructura y textura de la cuajada, así como a las propiedades funcionales tales como la capacidad de fundirse y extenderse. Guinee et al. discuten factores físicos y químicos que pueden ser responsables de estos efectos. En tratamientos con calor que desnaturalizan la proteína de suero en composiciones de leche, encontraron que, en quesos semiduros que resultan de cuajar tales composiciones tratadas, la cuajada tenía niveles más altos de proteína de suero, pero también nivel más alto de humedad, valor más bajo de pH, fusión de la cuajada más pobre, y valores de límite elástico (fractura) más bajos durante la maduración.
A pesar de los muchos intentos documentados durante casi tres décadas de esfuerzo, hay una necesidad de obtener cuajada de queso con una incorporación significativa de proteína de suero en la cuajada sin reducción significativa de las propiedades organolépticas y de un método que incremente significativamente la incorporación de proteína de suero en la cuajada de queso sin afectar negativamente a las propiedades organolépticas y otras del queso resultante. También hay una necesidad de productos de queso preparados usando exceso de proteína de suero que incremente significativamente la retención de proteína de suero, y de un método de fabricar productos de queso usando exceso de proteína de suero que incremente significativamente la incorporación de proteína de suero en los quesos. Además hay una necesidad de mejorar el rendimiento y eficacia en la fabricación de queso con incremento en la incorporación de proteína de suero en los productos de queso. La presente invención trata estas antiguas necesidades.
Compendio de la invención
La presente invención proporciona un proceso para fabricar una cuajada de queso que contiene una proporción sustancial de productos de proteína de suero y proteínas cuajadas que se originan a partir de un líquido lácteo que contiene caseína. El proceso incluye las etapas secuenciales:
(i)
proporcionar un primer líquido lácteo fortalecido con proteína de suero;
(ii)
poner en contacto el líquido lácteo fortalecido con una transglutaminasa para proporcionar un líquido lácteo modificado que contiene productos de proteína de suero;
(iii)
mezclar el líquido lácteo modificado con un segundo líquido lácteo que contiene caseína para proporcionar una mezcla láctea;
(iv)
poner en contacto la mezcla láctea con un cuajo para formar cuajada de queso y líquido de suero; y
(v)
obtener la cuajada de queso separándola del líquido de suero; por lo que una proporción alta de productos de proteína de suero se retienen en la cuajada. La cuajada resultante se puede usar para preparar quesos naturales y/o quesos procesados usando técnicas y procedimientos convencionales.
En una realización importante de la cuajada de queso y del proceso, se selecciona la transglutaminasa entre transglutaminasas aisladas a partir de una fuente microbiana, un hongo, un moho, un pez, y un mamífero; más importante, la transglutaminasa se aisla a partir de una fuente microbiana, y aún más importante la transglutaminasa se aisla a partir del género Streptoverticillium.
En una realización significativa de la cuajada de queso y del proceso, el líquido lácteo inicial opcionalmente se calienta a una temperatura de aproximadamente 55 a aproximadamente 90ºC durante de aproximadamente 2 a aproximadamente 40 minutos y después se enfría a una temperatura de aproximadamente 35 a aproximadamente 60ºC antes de añadir la transglutaminasa. Adicionalmente, en una realización ventajosa de la cuajada de queso y del proceso, el líquido lácteo modificado opcionalmente se calienta a una temperatura de aproximadamente 80 a aproximadamente 95ºC durante aproximadamente 5 a aproximadamente 20 minutos y después se enfría; después el líquido lácteo modificado resultante se agrega al segundo líquido lácteo. Si se desea, se puede cultivar el segundo líquido lácteo antes de añadirse al líquido lácteo modificado. La cuajada de queso se puede usar para preparar quesos naturales o procesados, incluyendo quesos blandos, semiblandos, y duros.
Breve descripción de las figuras
La figura 1 proporciona un diagrama de flujo esquemático de varias realizaciones de la presente invención. Las etapas opcionales del proceso se indican como tales. Las letras en cursiva y los recuadros de línea gruesa indican que tienen lugar las etapas de transformación físicas, enzimáticas, o microbiológicas.
La figura 2 es una SDS-PAGE con gradiente de 5-20% de gel de los sólidos de cuajada que se obtiene por tratamiento de varias cantidades de proteína de suero con transglutaminasa. Calle 1: marcadores de peso molecular. Calle 2: control (cuajada de cheddar estándar). Calles 3, 4 y 5: muestras inventadas 2, 4 y 5 respectivamente, de la tabla 2 en el ejemplo 2.
Descripción detallada de la invención
La presente invención proporciona una cuajada de queso a partir de líquidos lácteos que contiene proteína de suero y caseína. La composición de cuajada contiene productos de proteína proporcionados, primero, sometiendo un primer líquido lácteo fortalecido con proteína de suero a la acción de una transglutaminasa, proporcionando de ese modo productos de proteína de suero, después combinando la mezcla resultante con un segundo líquido lácteo que contiene caseína, y coagulando la mezcla resultante. La cuajada de queso resultante retiene una proporción sustancial de los productos de proteína de suero. Esta cuajada se puede procesar adicionalmente para proporcionar productos de queso incluyendo quesos blandos, semiblandos, o duros. La invención también proporciona métodos para fabricar la cuajada de queso y el producto de queso. La retención de los productos de proteína de suero en la cuajada de queso, y en los productos de queso, proporciona un mejoramiento significativo en la eficacia de la utilización de la proteína total en la materia prima inicial (es decir, el líquido lácteo), mientras que se retienen las propiedades organolépticas agradables. Este resultado proporciona también un rendimiento más alto en sólidos comestibles y nutritivos en los productos que el encontrado en quesos comúnmente disponibles. Como se señaló anteriormente, la patente U.S. 5.156.956 describe el uso de transglutaminasa para catalizar la formación de productos de gelificación de proteína. El método de esa patente no usa transglutaminasa ni agentes espesantes enzimáticos para producir queso. En particular, en la presente memoria se muestra que, en contraste con esa patente, tratar disoluciones de proteínas de suero con transglutaminasa produce polímeros de proteína de suero reticulados solubles que se pueden incorporar de inmediato en la cuajada de queso después de añadir la leche. El presente método da como resultado la incorporación de cantidades sustanciales de proteína de suero en cuajada de queso, que se puede usar para producir quesos que tienen una amplia variedad de texturas y sabores. En la presente memoria se muestra que la cuajada final consta de hasta aproximadamente 50 por ciento (y quizá más) de productos de proteína de suero.
La figura 1 proporciona un gráfico de flujo esquemático general para el proceso de la invención que conduce a la producción de una cuajada que retiene una proporción sustancial de productos de proteína de suero. Se indican etapas opcionales y se etiquetan como "opcional". Se usan las letras en cursiva y recuadros de línea gruesa para indicar las etapas en las que tienen lugar transformaciones físicas, enzimáticas, o microbiológicas (es decir, etapas de calentamiento 1 y 2, tratamiento con transglutaminasa y etapa de cultivado).
El material de partida de la presente invención es un primer líquido lácteo que incluye o se fortalece con una proporción alta de proteína de suero, tal como proteína de suero concentrada a partir de suero que surge durante un proceso de fabricación de queso. Preferentemente el segundo líquido lácteo (véase la figura 1) contiene caseína, tal como cualquier leche descrita a continuación, pero, en general, no está fortalecida con proteína de suero. Como se usa generalmente en la presente memoria, "líquido lácteo" se refiere a leche, productos de leche obtenidos por fraccionamiento de leche cruda para proporcionar una fracción líquida, o una fracción de leche sólida que se reconstituye a un líquido. Por ejemplo, la leche puede tratarse para eliminar alguna o toda la grasa de la leche, proporcionando leche baja en grasa o leche desnatada respectivamente. Además, se puede concentrar leche entera, leche baja en grasa, o leche desnatada por métodos tales como evaporación y/o ultrafiltración (con o sin diafiltración) y similares. La evaporación proporciona líquidos lácteos que contienen una concentración más alta de todos los componentes no volátiles, mientras que la ultrafiltración proporciona líquidos lácteos con una concentración más alta de los componentes que no atraviesan la membrana de ultrafiltración. En cualquier caso, las proteínas lácteas incluyendo caseína y proteínas de suero están incluidas entre los sólidos retenidos, de tal modo que sus concentraciones en los líquidos resultantes se incrementan. Además, los líquidos lácteos anteriores se pueden evaporar hasta dejarlos secos, proporcionando sólidos de leche que se originan a partir de leche entera, leche baja en grasa, o leche desnatada. Cualquiera de estos sólidos se puede reconstituir añadiendo agua o una composición acuosa adecuada incluyendo leche o una fracción de leche. La reconstitución de leches secas proporciona de este modo líquidos lácteos que en general pueden tener un intervalo amplio de concentraciones finales de las proteínas componentes, grasa de leche, y otros componentes. Todos los líquidos anteriores están incluidos en la designación "líquidos lácteos" como se usa en la presente memoria.
Los líquidos lácteos empleados en la presente invención se pueden originar a partir de cualquier animal lactante de ganado cuya leche sea útil como una fuente de alimentación humana. Tales ganados animales incluyen, a modo de ejemplo no limitante, vacas, búfalas, otros rumiantes, cabras, ovejas, y similares. Sin embargo, generalmente, la leche de vaca es el líquido lácteo preferente usado en la práctica de la invención.
Como se usa en la presente memoria, "proteína de suero" se refiere a las proteínas contenidas en suero, un líquido lácteo obtenido como un sobrenadante de las cuajadas cuando se cuaja leche o un líquido lácteo que contiene componentes de leche para producir una cuajada para fabricar queso como un semisólido. Generalmente se entiende que la proteína de suero incluye principalmente las proteínas globulares \beta-lactoglobulina y \alpha-lactalbúmina. También puede incluir concentraciones significativamente menores de inmunoglobulina y otras globulinas. Como se usa en la presente memoria, el "primer líquido lácteo" como se expuso anteriormente puede además referirse a un líquido que contiene proteína de suero, y en particular puede referirse a un líquido que contiene una proporción alta de proteína de suero obtenida, por ejemplo, por concentración de suero utilizando un procedimiento tal como evaporación o ultrafiltración. Tal líquido lácteo fortalecido con proteína de suero también se puede obtener por reconstitución de sólidos de proteína de suero usando agua o cualquiera de los líquidos lácteos descritos anteriormente.
Como se usa en la presente memoria, "caseína" se refiere a cualquiera, o todas, de las fosfoproteínas de la leche. Características importantes de la caseína son que forma micelas de manera natural en la leche y en los productos lácteos empleados en la presente invención, y que al espesar un líquido lácteo que contiene caseína por cualquier método adecuado proporciona una fase de cuajada coagulada y una fase de suero líquido que son separables entre ellas. Se han identificado muchos componentes de caseína, incluyendo pero no limitándose a, \alpha-caseína (incluyendo \alpha_{s1}-caseína o \alpha_{s2}-caseína), \beta-caseína, k-caseína, sus variantes genéticas, y sus mezclas. Como se indicó anteriormente, preferentemente el segundo líquido lácteo (véase la figura 1) contiene caseína pero, en general, no está fortalecido con proteína de suero. Sin embargo, este segundo líquido lácteo puede contener proteína de suero; pero tal proteína de suero será retenida en la cuajada con tal amplitud como la proteína de suero retenida a partir del primer líquido lácteo.
Las transglutaminasas son enzimas que catalizan la transferencia del grupo \gamma-carboxamida de un resto glutaminilo en una proteína o péptido al \varepsilon-amino de un resto lisilo de la misma o distinta proteína o péptido, formando de ese modo un retículo \gamma-carboxil-\varepsilon-amino. Las transglutaminasas tienen amplia incidencia en sistemas vivos, y se pueden obtener, por ejemplo, a partir de microorganismos tales como los que pertenecen al género Streptoverticillium, o a partir de Bacillus Subtilis, a partir de varios Actinomicetos y Mixomicetos, a partir de plantas, a partir de especies de peces, y a partir de fuentes de mamíferos incluyendo la proteína espesante de sangre Factor XIII activado. En general, las transglutaminasas a partir de fuentes animales requieren iones calcio para activarse. Se pueden obtener formas recombinantes de enzimas transglutaminasas por métodos de ingeniería genética como proteínas heterólogas producidas en sistemas de cultivos de bacterias, levaduras y células de insectos o mamíferos. El principal requisito de cualquier transglutaminasa empleada en la invención inmediata es que tenga la actividad de reticulación discutida anteriormente. Cualquier enzima que tiene tal actividad transglutaminasa se puede emplear en los métodos de la presente invención. En una realización preferente se obtiene la transglutaminasa a partir del género Streptoverticillium.
Se puede determinar la actividad transglutaminasa usando procedimientos conocidos. Uno como el procedimiento colorimétrico usa benciloxicarbonil-L-glutaminil-glicina e hidroxilamina para formar un ácido \gamma-carboxil-hidroxámico si la transglutaminasa está presente. Se puede formar un complejo de hierro del ácido hidroxámico en presencia de cloruro férrico y ácido tricloroacético. Se puede determinar la actividad de la enzima presente usando la absorbancia a 525 nm con patrones apropiados. Véase, por ejemplo, la patente U.S. 5.681.598.
"Cuajo" es un término genérico en los campos de ciencia láctea y fabricación de queso y se usa para designar una actividad que se obtiene a partir de las paredes del estómago de mamíferos inmaduros que consumen leche materna. La función natural del cuajo es iniciar la digestión de la leche para proporcionar al joven mamífero la nutrición contenida en la proteína de la leche. En fabricación de queso, el cuajo se usa para espesar líquidos lácteos, formando de ese modo cuajada de queso y suero. El término "cuajar" se refiere al proceso de tratar un líquido lácteo con un cuajo para proporcionar una cuajada de queso y suero. Sinónimos de "cuajar" incluyen "cuajar", "coagular", y "endurecer". Como se usa en la ciencia láctea contemporánea, "cuajo" connota la enzima antes llamada "renina" y ahora "quimosina". La quimosina en un miembro de la familia de las proteasas conocidas como aspartil proteasas.
La actividad de la quimosina en líquidos lácteos incluye al menos la división proteolítica del enlace peptídico entre el resto de fenilalanina que tiene lugar aproximadamente en la posición número 105 y la metionina que tiene lugar aproximadamente en la posición número 106 en k-caseína para liberar un macropéptido soluble e inducir la coagulación del resto de la molécula, llamada para-k-caseína, con todos los componentes de las micelas de caseína. Las fuentes naturales comunes de quimosina incluyen, pero no se limitan a, los estómagos de terneros, búfalos, otros rumiantes, cabritos, corderos, cochinillos, y similares. Además, varias quimosinas naturales y proteínas mutantes de quimosina obtenidas por ingeniería genética están disponibles como los productos de proteína recombinantes, obtenidos como resultado de la introducción de genes que codifican estas proteínas como genes heterólogos para fabricar los productos génicos en organismos anfitriones adecuados. La quimosina es la forma activada que se produce cuando se activa la proenzima proquimosina. Asimismo la proquimosina puede ser un producto recombinante, y puede ser una proteína mutante obtenida por ingeniería genética, que cuando se activa proporciona actividad cuajante. Como se usa en la presente memoria, todas las quimosinas que tienen actividad cuajante, y las proquimosinas que se activan a tales quimosinas, están incluidas en el término "cuajo".
Generalmente los cuajos son activos a un pH en un intervalo de aproximadamente 4 a aproximadamente 8, y a una temperatura en un intervalo de aproximadamente 20 a aproximadamente 50ºC. En general, el tiempo de digestión puede variar de aproximadamente 5 a aproximadamente 120 minutos o incluso mayor. Se prefiere especificar condiciones de digestión tales que el tiempo de digestión se mantenga en una duración conveniente, tal como aproximadamente 30 a aproximadamente 60 minutos. La duración del tratamiento bajo una serie dada de condiciones debe ser determinada de inmediato por un trabajador experto en el campo de fabricación de queso para optimizar la incorporación de los productos de la digestión de proteína de suero en cuajada de queso usando esas condiciones. El proceso de coagulación proporcionado por la presente invención inesperadamente produce una cuajada de queso que retiene una proporción significativa de la proteína de suero originalmente empleada como el líquido lácteo fortalecido de suero en la forma de un producto de proteína de suero.
Como se indicó anteriormente, una primera etapa importante es abastecerse de un primer líquido lácteo que contiene proteínas de suero. Un objetivo importante de la presente invención es el uso de proteína de suero obtenida como un subproducto a partir de operaciones previas de fabricación de queso. Por esta razón, una realización significativa de la presente invención se refiere al empleo de un primer líquido lácteo que se fortalece con proteína de suero añadida. La proteína de suero añadida puede provenir de suero concentrado, o de sólidos de suero o sólidos de proteína de suero reconstituidos. En una realización particularmente significativa, el primer líquido lácteo es una disolución concentrada de proteína de suero. Como se usa en la presente memoria, los términos "fortalecido" y una "disolución concentrada" cuando se refieren al primer líquido lácteo preferente que contiene proteína de suero quieren significar un líquido lácteo que contiene al menos aproximadamente 5 por ciento, preferentemente al menos aproximadamente 10 por ciento, e incluso más preferentemente al menos 20 por ciento.
El proceso de la presente invención, incluyendo varias etapas opcionales, se ilustra en la figura 1. La transglutaminasa puede actuar sobre el primer líquido lácteo sin ningún tratamiento preliminar. Sin embargo, en una realización alternativa el primer líquido lácteo se puede calentar a una temperatura entre aproximadamente 55 y aproximadamente 90ºC (etapa de calentamiento 1 en la figura 1). Por supuesto, el límite superior de este intervalo de temperatura está limitado para evitar sucesos perjudiciales tales como que las proteínas formen espuma o precipiten en el líquido, el desarrollo de una presión de vapor excesiva si se aplica el calentamiento en un sistema cerrado, o similares. En realizaciones preferentes, la temperatura de esta etapa de calentamiento 1 está entre aproximadamente 65 y aproximadamente 85ºC, y más preferentemente, entre aproximadamente 75 y aproximadamente 77ºC. La etapa de calentamiento 1, cuando se usa, se lleva a cabo durante un periodo de tiempo relativamente extenso, que es suficiente para alterar el estado de las proteínas en el líquido lácteo de tal modo que permite a la transglutaminasa actuar más eficazmente. De este modo, se continúa esta etapa de calentamiento durante al menos 2 minutos y más preferentemente durante aproximadamente 10 a aproximadamente 40 minutos. Sin desear estar vinculados a la teoría, se cree que este tratamiento con calor produce el efecto de una desnaturalización parcial o desplegamiento de las proteínas en el líquido lácteo; la reticulación deseada se puede llevar a cabo más eficazmente si las proteínas están al menos parcialmente desnaturalizadas o desplegadas. Por esta razón, se va a distinguir esta etapa de calentamiento de un calentamiento transitorio, tal como un calentamiento de pasterización, que en general se puede llevar a cabo a una temperatura de aproximadamente 72 a aproximadamente 120ºC durante sólo un intervalo de tiempo breve (generalmente de aproximadamente 2 a aproximadamente 90 segundos); tal etapa de pasterización no debería producir efecto significativo en la estructura del líquido lácteo. Cuando se emplea en la presente invención, esta etapa de calentamiento opcional ofrece una etapa inicial importante en el presente proceso de fabricación de una cuajada de queso o un producto de queso que conduce a la retención de una proporción significativa de productos de proteína de suero. Siguiendo la etapa de calentamiento, el líquido lácteo se enfría a una temperatura adecuada para la introducción de una transglutaminasa. Generalmente, tal enfriamiento es a una temperatura entre aproximadamente 35 y aproximadamente 60ºC.
La siguiente etapa en la presente invención es la etapa de tratamiento de transglutaminasa. El primer líquido lácteo (bien directamente o después de la etapa de calentamiento 1) se pone en contacto con una transglutaminasa. El primer líquido lácteo se fortalece con proteína de suero. Se requiere una cantidad de transglutaminasa que tiene suficiente actividad para modificar el líquido lácteo como se describe en la presente memoria. La función enzimática conocida de la transglutaminasa es catalizar la transferencia del grupo \gamma-carboxamida de un resto glutaminilo en una proteína o péptido al \varepsilon-amino de un resto lisilo de la misma o distinta proteína o péptido. Sin desear estar vinculados a la teoría, si tales reacciones tuvieran lugar implicando las proteínas de suero presentes en el primer líquido lácteo, se formarían reticulación entre cadenas laterales glutaminilo-lisilo entre los componentes de proteína presentes, incluyendo reticulaciones entre y en medio de las proteínas de suero (es decir, reticulación intra- o inter- molecular). El líquido lácteo modificado producido por la acción de la transglutaminasa puede incluir moléculas proteicas reticuladas de esta manera. Generalmente, se continúa el tratamiento con transglutaminasa a una temperatura entre aproximadamente 30ºC y aproximadamente 60ºC durante aproximadamente 10 a aproximadamente 300 minutos, y preferentemente durante aproximadamente 30 a aproximadamente 100 minutos. Después de modificar el líquido lácteo con transglutaminasa, opcionalmente la transglutaminasa se puede inactivar, por ejemplo, por una exposición relativamente breve del líquido lácteo modificado a una temperatura elevada suficiente para lograr inactivación (es decir, etapa de calentamiento opcional 2 en la figura 1). Sin embargo, la etapa de inactivación opcional no se requiere en la práctica de esta invención. El término "producto de proteína de suero" se emplea en la presente memoria para describir el producto que contiene las proteínas de suero modificadas que resultan de la acción de transglutaminasa sobre proteína de suero.
Una etapa mas significativa en los métodos presentes es la combinación de producto de proteína de suero a partir de la etapa de tratamiento de transglutaminasa (con o sin inactivación en la etapa de calentamiento opcional 2) y un segundo líquido lácteo para formar la mezcla láctea. El segundo líquido lácteo incluye caseína y generalmente es un líquido de leche tal como, por ejemplo, leche entera, leche baja en grasa, o leche libre de grasa; preferentemente el segundo líquido lácteo no se fortalece con proteína de suero. Opcionalmente se puede cultivar el segundo líquido lácteo con un cultivo espesante de leche o fabricante de queso antes de mezclarse con la proteína de suero modificada como se indica en la figura 1. Tras mezclar el segundo líquido lácteo con el producto de proteína de suero, la mezcla láctea que resulta se espesa con un cuajo. El cuajo provoca coagulación de la mezcla láctea para formar una cuajada de queso y el correspondiente suero líquido. Como consecuencia de haber sufrido modificación por transglutaminasa, se retiene una proporción signifivativa de la proteína de suero de inicio del primer líquido lácteo en la cuajada de queso en el presente método. La cuajada y el suero líquido recién formado se dividen en fases separables que se pueden separar entre ellas por procedimientos convencionales adecuados tales como centrifugación, filtración, aplicación de presión, o similares.
Tal como aprecia el trabajador experto en fabricación de queso y ciencia láctea, la proteína contenida en el líquido lácteo inicial se transforma, según los métodos de la invención, en virtud del tratamiento de transglutaminasa, y el tratamiento opcional a una temperatura elevada, así como por el tratamiento con el cuajo. De este modo, aunque el líquido lácteo inicial de inicio contiene proteínas de suero cuyas propiedades y estructuras son bien conocidas por el experto en la técnica, los productos obtenidos por la acción secuencial de estas actividades enzimáticas no se comprenden claramente. Por consiguiente, tanto la cuajada como el suero líquido pueden contener una gran variedad de componentes de proteínas y péptidos, así como proteínas del primer líquido lácteo que pueden no haber sido alteradas por las actividades enzimáticas aplicadas en el proceso. Por esta razón, los términos "productos de proteína que se originan a partir de una composición láctea que comprende caseína y proteína de suero", "productos de proteína de suero", y frases equivalentes, se usan en la presente memoria para designar los productos, hasta ahora sin caracterizar, que pueden constituir la cuajada de queso y que pueden estar presentes en el suero líquido. Una proporción sustancial de la proteína de suero original, presente como productos de proteína de suero, se retiene en la cuajada de queso de la invención en vez de encontrarse en el suero líquido. Este resultado hasta ahora está sin caracterizar en el campo de fabricación de queso y por lo tanto sorprende a un trabajador experto en la técnica.
La cuajada de queso que retiene una proporción sustancial de productos de proteína de suero se puede procesar adicionalmente para fabricar una gran variedad de productos de queso, incluyendo, por ejemplo, quesos blandos, semiblandos, y/o duros. Tal procesado aporta factores de sabor, consistencia, propiedades organolépticas, y similares, y se consigue por procesos tales como fermentación con microorganismos fabricantes de queso seleccionados, sometimiento de la cuajada a actividades enzimáticas adicionales, y similares, de modos conocidos por una persona experta en ciencia láctea y fabricación de queso.
Los siguientes ejemplos pretenden ilustrar la invención sin limitar su ámbito. A menos que se indique otra cosa, los porcentajes son en peso.
Ejemplo 1 Preparación de cuajadas de queso que contienen productos de proteína de suero
Se preparó una disolución al 32% de proteína de suero (N70, Meggle, Munich, Alemania). Se transfirieron alícuotas (6,25 g) de esta disolución a una serie de recipientes para preparar diversas muestras de este experimento. A las muestras se añadieron cantidades variables de una preparación de transglutaminasa (Novo Nordisk, PPQ 6117, Franklinton, NC) que contienen 0,71 unidades/mL (donde 1 unidad se define como la cantidad de enzima que cataliza la formación de 1,0 micromol de hidroxamato por minuto bajo las condiciones del ensayo (Folk, J.E. et al., J. Biol. Chem. 240:2951 (1965)), y se mezclaron con suficiente agua para proporcionar un volumen total de 1,2 mL. Después se incubaron los recipientes a 55ºC durante 90 minutos para obtener productos de proteína de suero.
El segundo líquido lácteo era leche desnatada (40 mL con un pH de aproximadamente 6,7), que se enriqueció con 62 \muL de una dilución 1:25 de Cal-Sol^{TM} (45% de CaCl_{2} de Chr. Hansen, Milwaukee, WI), y con 0,12 g de glucono-delta-lactona. El segundo líquido lácteo se preincubó a 31ºC durante 50 minutos. Se añadieron aproximadamente 20 mL de la leche desnatada acondicionada a una muestra de producto de proteína de suero y se homogenizó durante 10 segundos para formar la mezcla láctea. Después se añadieron los 20 \muL sobrantes de la leche desnatada enriquecida, enriquecida adicionalmente con 6,0 \muL de disolución de cuajo (Crh. Hansen, Milwaukee, WI) que contenía 555 unidades internacionales coagulantes de leche (IMCU) de actividad/mL (1 IMCU se define como la cantidad de enzima requerida para precipitar 10 mL de leche desnatada reconstituida en 100 s a 32ºC). Después las muestras se incubaron a 31ºC durante 30 minutos.
Se usaron dos controles. El control 1 era un proceso convencional de queso cheddar; este control representa la producción normal de suero y cuajada sin usar transglutaminasa; de este modo, la cuajada de control 1 no contenía cantidades significativas de proteína de suero. El control 2 comprendía 7,45 g de disolución de proteína de suero que contenía 1,4 g de proteína de suero, y 40,4 g de suero recuperado que contenía 0,3 g de proteína de suero que se obtuvo a partir del mismo proceso convencional de cheddar usado en control 1; este control no contenía cantidades significativas de caseína. Las muestras de cuajada resultantes se cortaron in situ, y se calentaron de 31 a 39ºC a lo largo de aproximadamente 30 minutos. Para medir el contenido de productos de proteína de suero en la cuajada, se centrífugo la preparación cuajada a 1.500 rpm durante 10 minutos a 25ºC, se decantó el suero y se pesó tanto el suero como la cuajada. El contenido de proteína en el suero se determinó usando el ensayo de proteína Lowry. El producto de proteína de suero retenido en la cuajada se obtuvo como la diferencia con el control 2. El sólido cuajado total se determinó secando la cuajada húmeda en un horno microondas. El incremento en sólidos de cuajada total se determinó en relación con el control 1. Los resultados (basados en muestras por triplicado) se presentan en la tabla 1.
TABLA 1 Efecto de la actividad de transglutaminasa al incorporar producto de proteína de suero en cuajada de queso
1
El control 1 proporciona la cantidad normal o convencional de producto de proteína obtenido usando un proceso de cheddar convencional. El control 2 proporciona los resultados obtenidos en ausencia de transglutaminasa; el control 2 esencialmente tiene la misma cantidad de proteína de suero que las muestras originales 3-6. Las muestras inventadas 3-6 de la tabla 1 muestran menos proteína sobrante en el suero y más retenida en la cuajada a medida que aumenta la cantidad de transglutaminasa usada. Además, se obtienen cantidades incrementadas de cuajada total a medida que aumenta la cantidad de transglutaminasa usada.
Estos experimentos demuestran que el producto de proteína de suero obtenido después de tratar la proteína de suero con una transglutaminasa se retiene con una amplitud significativa cuando se combina con leche desnatada y después se cuaja con cuajo. El hecho de que esta cuajada se obtiene por la aplicación sucesiva de transglutaminasa a la proteína de suero y por la mezcla del producto con leche para proporcionar una cuajada usando cuajo contrasta bruscamente con el mucho menor rendimiento de sólidos de cuajada en el cheddar de control número 1 y con la ausencia de formación de cuajada encontrada en el suero de control número 2. Por consiguiente la producción de cuajada de queso por el proceso de esta invención, que contiene cantidades mejoradas de producto de proteína de suero, es desconocida en la técnica de fabricación de queso y ciencia láctea.
Ejemplo 2 Efectos del incremento del contenido de proteína de suero sobre la incorporación de productos de proteína de suero en cuajada de queso
Se preparó una disolución al 32% de proteína de suero (N70 que contenía 70% de proteína; Meggle). Se transfirieron cantidades diversas de esta disolución a una serie de recipientes para preparar las muestras de este experimento. Se añadieron a los diversos recipientes, transglutaminasa (Novo Nordisk, PPQ 6117, Franklinton, NC), y se añadieron diversas cantidades de agua, como se muestra en la tabla 2 para las muestras 2-5. Después los recipientes se incubaron a 50ºC durante 90 minutos para obtener productos de proteína de suero.
Se enriquecieron muestras de leche desnatada (40 mL), con un pH de aproximadamente 6,7, con 62 \muL de disolución 1:25 de Cal-Sol^{TM} (45% de CaCl_{2} de Chr. Hansen, Milwaukee, WI), y con 0,12 g glucono-delta-lactona y se preincubaron a 31ºC durante 50 minutos. Se añadió una parte (20 mL) de la leche desnatada preincubada al producto de proteína de suero y se homogenizó durante 10 s; se añadieron los 20 \muL sobrantes de la leche desnatada y 6,0 \muL de disolución de cuajo (Crh. Hansen, Milwaukee, WI) que contenía 555 IMCU/mL. Después las muestras se incubaron a 31ºC durante 30 minutos. La muestra control número 1 no contenía proteína de suero o transglutaminasa. Las muestras de cuajo resultantes se cortaron in situ y se calentaron de 31 a 39ºC a lo largo de 30 minutos. Los productos resultantes se centrifugaron y se analizó la proteína y la humedad como en el ejemplo 1. Los resultados se presentan en la tabla 2. (Se estima que aproximadamente 5-10% de la humedad se retiene en la cuajada seca y contribuye al resultado de la última columna de la tabla 2).
TABLA 2 Efecto de la transglutaminasa sobre la incorporación producto de proteína de suero en cuajada de queso
2
La muestra de control 1 en la tabla 2 establece un nivel de control de productos de proteína en cuajada de queso, basado en procesos convencionales de producción de cheddar. Las muestras 2-5 de la invención de la tabla 2 demuestran que los sólidos totales contenidos en cuajada seca aumentan en correlación directa con el incremento en la cantidad de proteína de suero sometida a tratamiento de transglutaminasa, según el método de la invención. En comparación con la muestra de control 1, la incorporación de proteína de suero en cuajada de queso usando el presente método no está caracterizado en el campo de fabricación de queso y ciencia láctea y, por consiguiente, es una característica inesperada en la presente invención reivindicada.
Las muestras de cuajo obtenidas a partir de las muestras 1, 2, 4 y 5 se pasaron por un gel en gradiente 5 a 20% en SDS-PAGE, y se muestran en las calles 2-5, respectivamente, en la figura 2. La calle 1 proporciona marcadores de peso molecular. La calle 2 contiene la cuajada de cheddar estándar de la muestra 1 de control. Las calles 3,4 y 5 son de las muestras 2, 4 y 5, respectivamente, de la tabla 2. El gel muestra que la cuajada de queso final de las últimas tres muestras contenía una cantidad significativa de polímeros de proteína de suero que no avanzan mucho en el gel (es decir, esencialmente permanecen en el pocillo de muestra de gel). Esto es especialmente acusado en las muestras 4 y 5 (líneas 4 y 5, respectivamente). Además, la cantidad relativa de caseína decreció significativamente.
Ejemplo 3 Ampliación de escala del método de la invención
Se mezcló proteína de suero (2,270 g; WP 834, Alacen 834, New Zealand Milk Products, Wellington, Nueva Zelanda) con 7,718 g de agua y se homogenizó. La suspensión se calentó a 70ºC en una cocina, y se enfrió a 51ºC. Se añadió transglutaminasa (140 mL; Novo Nordisk, PPQ 6117, Franklinton, NC) y se incubó durante 60 minutos a 50ºC. Después se calentó la mezcla que contiene el producto de proteína de suero a 80ºC durante 20 minutos, se homogenizó, y se almacenó en frío hasta su uso.
Se colocó leche (10 kg) en una cuba de paletas de un tanque de queso y se calentó a 31ºC. Durante el calentamiento se añadieron 0,624 mL Cal-Sol^{TM} (45% CaCl_{2} de Chr. Hansen, Milwaukee, WI). A 31ºC, se añadió a la leche 1,31 g de cultivo (CH-N22 cultivo láctico congelado, cultivo aromático mesofílico, tipo A, Chr. Hansen, Horsholm, Denmark) y se incubó durante 40-50 minutos. Aproximadamente 20% de la leche se retiró de la cuba y se homogenizó con 1.125 g de producto de proteína de suero preparado anteriormente; después la mezcla homogenizada se devolvió al resto del cultivo de leche en la cuba de paletas. Después se añadió disolución de quimosina (1,10 mL, Chr. Hansen, Milwaukee, WI) que contenía 555 IMCU por mL a la mezcla a fermentar, que se dejó reposando a 31ºC durante 30 minutos. La cuajada resultante se cortó con liras verticales y horizontales a lo largo de la cuba. Después la temperatura se incrementó a 38-39ºC a lo largo de un espacio de tiempo de 30 minutos. La cuajada se secó durante aproximadamente 1-2 horas y después se prensó en una prensa de queso durante aproximadamente 1 hora. Después la cuajada se retiró de la prensa y se mezcló con 30 g de sal; después se recolocó en la prensa de queso y se prensó toda la noche. Se cortó la cuajada, se envasó en vacío, y se colocó en una cámara de envejecimiento. Se utilizó cuajada de proceso estándar de cheddar como control.
Los resultados de las pruebas a escala de la planta piloto se muestran en la tabla 3.
TABLA 3 Ampliación de la escala de producción de cuajada de queso
3
En una escala piloto, el tratamiento de proteína de suero con transglutaminasa, y la adición del producto de proteína de suero a leche cuajada en la producción de queso, proporciona un incremento significativo de la cantidad de cuajada en relación con el control. De este modo, el método de la invención muestra estar preparado para aumentar su escala a partir de producción a escala piloto.

Claims (9)

1. Un proceso para fabricar una cuajada de queso que contiene una proporción sustancial de productos de proteína de suero y proteínas cuajadas que se originan a partir de líquidos lácteos, en el que el proceso comprende las etapas secuenciales de:
(i)
proporcionar un primer líquido lácteo fortalecido con proteína de suero;
(ii)
poner en contacto el primer líquido lácteo con una transglutaminasa para proporcionar un líquido lácteo modificado que contiene productos de proteína de suero;
(iii)
mezclar el líquido lácteo modificado con un segundo líquido lácteo que contiene caseína para proporcionar una mezcla láctea;
(iv)
poner en contacto la mezcla láctea con un cuajo para formar cuajada de queso y líquido de suero; y
(v)
obtener la cuajada de queso separándola del líquido de suero líquido; por lo que una proporción alta de productos de proteína de suero se retienen en la cuajada.
2. Un proceso para fabricar un producto de queso, que comprende preparar una cuajada de queso mediante un proceso según la reivindicación 1, y que además comprende:
(vi)
tratar la cuajada de queso para proporcionar el producto de queso.
3. Un proceso según la reivindicación 2, en el que la cuajada de queso es tratada adicionalmente para proporcionar un queso blando, semiblando o duro.
4. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la transglutaminasa se aisla a partir de una fuente microbiana, un hongo, un moho, una planta, un pez, o un mamífero.
5. Un proceso según la reivindicación 4, en el que la transglutaminasa se aisla a partir de una fuente microbiana.
6. Un proceso según la reivindicación 5, en el que la transglutaminasa se aisla a partir del género Streptoverticillium.
7. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el primer líquido lácteo se calienta a una temperatura entre aproximadamente 55 y aproximadamente 90ºC durante aproximadamente 2 minutos a aproximadamente 40 minutos, y después se enfría a una temperatura de aproximadamente 35 a aproximadamente 60ºC antes de poner en contacto el primer líquido lácteo con la transglutaminasa.
8. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el líquido lácteo modificado se calienta a una temperatura de aproximadamente 80 a aproximadamente 95ºC durante de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 minutos y después se enfría, antes de mezclarse con el segundo líquido lácteo.
9. Un proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el segundo líquido lácteo se cultiva con un cultivo formador de queso antes de mezclarse con el líquido lácteo modificado.
ES00304711T 1999-06-03 2000-06-02 Procedimiento de incorporacion de proteinas de suero en queso usando transglutaminasa. Expired - Lifetime ES2220347T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/325,217 US6224914B1 (en) 1999-06-03 1999-06-03 Process for incorporating whey proteins into cheese using transglutaminase
US325217 1999-06-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2220347T3 true ES2220347T3 (es) 2004-12-16

Family

ID=23266930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES00304711T Expired - Lifetime ES2220347T3 (es) 1999-06-03 2000-06-02 Procedimiento de incorporacion de proteinas de suero en queso usando transglutaminasa.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6224914B1 (es)
EP (1) EP1057411B1 (es)
AU (1) AU771914B2 (es)
CA (1) CA2310938A1 (es)
DE (1) DE60010179T2 (es)
ES (1) ES2220347T3 (es)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4096284B2 (ja) * 2000-08-31 2008-06-04 味の素株式会社 チーズの収率向上方法
US6416797B1 (en) * 2001-02-14 2002-07-09 Kraft Foods Holdings, Inc. Process for making a wheyless cream cheese using transglutaminase
WO2003039265A1 (en) * 2001-11-07 2003-05-15 Campina B.V. Processed cheese
WO2003075668A1 (en) * 2002-03-04 2003-09-18 Schreiber Foods, Inc. Processed cheese with improved firmness using cross-linking enzymes
US6902750B2 (en) * 2002-08-02 2005-06-07 Land O'lakes, Inc. Method for the manufacture of process cheese
US6982100B2 (en) * 2002-08-02 2006-01-03 Land O'lakes, Inc. Method for cheese manufacture
WO2005012317A2 (en) 2003-07-30 2005-02-10 Nickel Gary B Amylose and amylopectin derivatives
NZ527436A (en) * 2003-08-07 2005-08-26 Fonterra Co Operative Group Dairy product and process for producing a milk protein concentrate high in whey protein and enhancing cheese yields
EP1902624B1 (en) * 2006-09-20 2016-12-14 FrieslandCampina Nederland B.V. Semi-hard or hard cheese product in a casing and the preparation thereof
WO2008153387A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 Nizo Food Research B.V. Method for high-throughput cheese making
FI123158B (fi) 2009-05-04 2012-11-30 Valio Oy Maitoproteiinituote ja menetelmä sen valmistamiseksi
FI126431B (fi) * 2011-06-16 2016-11-30 Valio Oy Juusto ja sen valmistus
FI126372B (en) * 2012-06-27 2016-10-31 Valio Oy Cheese and the method of making it
WO2016049591A1 (en) 2014-09-25 2016-03-31 Aladdin Foods, Llc Formulations for use in food products

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1151879A (en) 1965-09-17 1969-05-14 Commw Scient Ind Res Org Process for Manufacture of Co-Procipitates of Milk Proteins
US4205090A (en) 1969-07-18 1980-05-27 Etablissement Public: Institut National de la Recherche Agronomique Preparation of cheese using ultrafiltration
US5356639A (en) 1981-07-31 1994-10-18 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization/Australian Dairy Corporation Process for producing cheese containing substantially all the casein and whey proteins in milk
JPS5959151A (ja) 1982-09-29 1984-04-04 Ajinomoto Co Inc 新規なゲル状食品の製造法
JPH0665280B2 (ja) 1987-03-04 1994-08-24 味の素株式会社 タンパクゲル化剤及びそれを用いるタンパクのゲル化方法
JPH02276541A (ja) 1989-04-19 1990-11-13 Nagase Sangyo Kk 蛋白質繊維組織物の製造方法
DK19991D0 (da) 1991-02-06 1991-02-06 Novo Nordisk As Proteinpraeparationer
DK60192D0 (es) 1992-05-08 1992-05-08 Novo Nordisk As
DK31293D0 (es) 1993-03-19 1993-03-19 Novo Nordisk As
DK31193D0 (es) 1993-03-19 1993-03-19 Novo Nordisk As
JP3387267B2 (ja) * 1994-10-26 2003-03-17 味の素株式会社 トランスグルタミナーゼを用いるチーズの製造方法
JP3669390B2 (ja) 1995-02-09 2005-07-06 味の素株式会社 バチルス属細菌由来のトランスグルタミナーゼ
CN1075354C (zh) 1995-06-30 2001-11-28 诺沃奇梅兹有限公司 用于制造乳酪的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2310938A1 (en) 2000-12-03
EP1057411A3 (en) 2001-02-28
EP1057411A2 (en) 2000-12-06
DE60010179D1 (de) 2004-06-03
EP1057411B1 (en) 2004-04-28
DE60010179T2 (de) 2004-09-02
US6224914B1 (en) 2001-05-01
AU3792400A (en) 2000-12-07
AU771914B2 (en) 2004-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6093424A (en) Process for making cheese using transglutaminase and a non-rennet protease
Rogelj et al. Recombinant lamb chymosin as an alternative coagulating enzyme in cheese production
Fox et al. Casein
US6572901B2 (en) Process for making a cheese product using transglutaminase
ES2220347T3 (es) Procedimiento de incorporacion de proteinas de suero en queso usando transglutaminasa.
JPH08173032A (ja) トランスグルタミナーゼを用いるチーズの製造方法
AU772468B2 (en) Incorporation of whey into process cheese
WO2008017499A1 (en) Preparation of a food stuff from a protein enriched substrate under the simultaneous use of transglutaminase and protease
AU3540800A (en) Enzyme-modified cheese flavorings
AU772795B2 (en) Whey protein digestion products in cheese
Alirezaei et al. Actinidin: a promising milk coagulating enzyme
CA2465251A1 (en) Process for producing cheese curd
EP1515612B1 (en) Whey protein hydrolysate
Mistry Chymosin in cheese making
Karki EXTRACTION, PURIFICATION AND UTILIZATION OF PROTEOLYTIC ENZYME FROM THE LATEX OF Calotropis gigantea IN FRESH CHEESE MAKING
EI-Kholy Influence of transglutaminase (TGase) enzyme on the quality of low fat Tallaga cheese
Scott et al. Coagulants and precipitants
BRPI1101014A2 (pt) Application of microbial protease in the process of cheese manufacturing