ES2226466T3 - Procedimiento de preparacion de una composicion proteinica y de una formula infantil que la contiene. - Google Patents
Procedimiento de preparacion de una composicion proteinica y de una formula infantil que la contiene.Info
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Abstract
procedimiento de preparación de una fórmula infantil, predominantemente a base de una materia láctea procedente de suero lácteo, en donde, la composición en aminoácidos, es semejante a la de la leche humana, caracterizado por el hecho de que, se procede a preparar una composición proteica, sometiendo una leche animal que no haya seguido tratamiento térmico, o que haya seguido un tratamiento térmico moderado de pasteurización, a una microfiltración sobre membrana de porosidad comprendida entre unos márgenes de 0, 1 a 0, 2 micrómetros, de tal forma que se obtenga un permeato, concentrando el permeato de microfiltración y desmineralizando el permeato concentrado por electrodiálisis, sin recurrir a una descatonización por intercambio de iones, por el hecho de que añade caseína en forma de retenido de microfiltración, caseína ácida o caseinato, materias grasas, y, eventualmente y dado el caso, minerales y oligoelementos.
Description
Procedimiento de preparación de una composición
proteínica y de una fórmula infantil que la contiene.
La presente invención, se refiere al sector de la
preparación de una fórmula infantil predominantemente a base de una
materia prima láctica procedente del suero lácteo.
En las fórmulas infantiles adaptadas a las
necesidades de alimentación de los niños pequeños, se desea, en la
medida en que sea posible, el tener un perfil de aminoácidos lo más
próximo posible al de la leche materna. Si bien esto no es difícil
para la mayoría de los aminoácidos esenciales, debido al hecho de
que, se utilizan materias primas que tienen por origen la leche
animal, de una forma particular, la leche de vaca, como por ejemplo
el suero lácteo, la caseína o la leche descremada, en las fórmulas,
ciertos aminoácidos, no se encuentran de una forma equilibrada con
relación a los que se encuentran en la leche humana,
principalmente, la treonina y el triptófano.
La treonina, plantea un problema particular, en
cuanto a lo concerniente a que, su contenido, es demasiado elevado
en las fórmulas con una predominancia de suero lácteo, lo cual es
susceptible de poder inducir una hipertreoninemia en el plasma de
los niños de pecho alimentados con estas fórmulas. La caseína, tiene
un contenido en treonina más débil, pero, una fórmula con
predominancia de caseína, induce una deficiencia en triptófano. El
contenido en triptófano, aumenta paralelamente a la proporción de
proteínas de suero lácteo en la fórmula, pero, cuando se utiliza el
suero lácteo dulce (no ácido, obtenido por la acción del cuajo),
que es la fuente principal, se sobrepasa el contenido óptimo en
treonina (del orden de 4,5 - 5,5 g / 100 g de proteínas).
Los concentrados de suero lácteo ácido, tienen un
contenido en treonina, mucho más débil, y un contenido en
triptófano, más elevado, que los de suero lácteo dulce. Por esta
razón, se ha propuesto, por ejemplo, en el documento de patente
internacional WO 95 / 17 102, el utilizar un suero lácteo ácido,
exento de caseíno-macropéptido, o de un contenido
reducido en caseíno-macropéptido, mezclado con
sólidos de leche descremada, para preparar fórmulas infantiles de
composición de aminoácidos, semejante a la de la leche humana,
conteniendo, en particular, 4,3 - 4,8 g de treonina / 100 g de
proteínas.
El suero lácteo, presenta, mientras tanto,
ciertos inconvenientes:
- éste no constituye una materia prima disponible
en abundancia, y
- éste es rico en minerales, particularmente
difíciles de eliminar, particularmente, el calcio y el fósforo, en
la medida en donde, la desmineralización, necesita el empleo de
técnicas de intercambio de iones pesados a aplicar, y de grandes
consumos de productos químicos, tales como los ácidos y las bases,
y agua.
La solicitud de patente estadounidense US - A - 5
503 865, tiene como objetivo el preparar una leche concentrada
estabilizada que no comprende las sales de estabilización
utilizadas normalmente en la preparación de la leche evaporada,
procediendo a aplicar la microfiltración, y en cuyo procedimiento,
se conservan las cualidades organolépticas de la leche. No se
indica, en dicho documento, el que el permeato de microfiltración,
que es un producto secundario del procedimiento, se desmineralice
solamente mediante electrodiálisis, y que el producto de esta forma
tratado, se incorpore en calidad de primera materia protéica
conveniente para otros componentes, para conducir a una fórmula
infantil totalmente adaptada al reemplazo de la leche maternal,
puesto que, ésta, tiene una composición ideal muy próxima a la de
la leche humana, en términos de aminograma, con un contenido base
en treonina y un contenido elevado en triptófono.
La solicitud de patente estadounidense US - A - 4
497 836, describe un procedimiento de preparación de una fórmula
infantil, comparable a la leche humana, en el cual, se procede a
tratar suero lácteo mediante ultrafiltración, de tal forma que se
produzca un retenido enriquecido en proteínas, y un permeato
enriquecido en lactosa. El permeato, se desmineraliza y, el retenido
enriquecido en proteínas, se mezcla al permeato desmineralizado,
para obtener un producto de la composición deseada. En este
documento, se aplica la ultrafiltración, y no la microfiltración,
del suero lácteo de quesería (de una forma más precisa, procedente
de la fabricación del queso Mozzarella) y no de la leche descremada,
como en la solicitud de patente estadounidense US - A - 5 503 865.
No se hace ninguna mención a otras fuentes de suero lácteo. La
ultrafiltración, es una filtración, no una microfiltración. La
ultrafiltración, conduce a un permeato exento de proteínas.
El objeto de la presente invención, es el de
poner a disposición un procedimiento para la fabricación de una
fórmula infantil, predominantemente, a partir de una primera
materia láctica, procedente del suero lácteo, en donde, la
composición en aminoácidos, es semejante a la de la leche humana,
procedimiento éste sencillo de aplicar, a partir de una primera
materia abundante, y que no presenta los inconvenientes de las
fuentes de proteínas de suero lácteo conocidas.
El procedimiento según la invención, se
caracteriza por el hecho de que se procede a someter, a la leche
animal, a una microfiltración sobre membrana, de una porosidad
comprendida dentro de unos márgenes que van de 0,1 a 0,2
micrómetros, y que se procede a desmineralizar el permeato, mediante
electrodiálisis, sin recurrir a una decationización por intercambio
de iones.
La invención, se refiere a un procedimiento de
preparación de una fórmula infantil, predominantemente a base de
una materia láctea procedente de suero lácteo, en donde, la
composición, en aminoácidos, es semejante a la de la leche humana,
caracterizado por el hecho de que, se procede a preparar una
composición proteica, sometiendo una leche animal que no haya
seguido tratamiento térmico, o que haya seguido un tratamiento
térmico moderado de pasteurización, a una microfiltración sobre
membrana de porosidad comprendida entre unos márgenes de 0,1 a 0,2
micrómetros, de tal forma que se obtenga un permeato, concentrando
el permeato de microfiltración y desmineralizando el permeato
concentrado por electrodiálisis, sin recurrir a una descatonización
por intercambio de iones, por el hecho de que añade caseína en
forma de retenido de microfiltración, caseína ácida o caseinato,
materias grasas, y, eventualmente y dado el caso, minerales y
oligoelementos.
En el contexto de la presente invención, se
utiliza, de una forma preferente, una leche de mamífero, de origen
bovino, ovino o caprino. La leche, puede ser entera o más menos
descremada, cruda, bactofugada o bactofiltrada, o pasteurizada, en
las condiciones dulces o incluso, reconstituida a partir de materia
en polvo de leche secada a baja temperatura.
El rol interpretativo de la microfiltración con
una membrana de porosidad controlada, es el de retener
cuantitativamente las micelas de caseína, al mismo tiempo que no
se retienen las proteínas de lactosuero nativas. Así, de esta
forma, es importante, para la buena marcha del procedimiento, el
hecho de que, las leches puestas en ejecución, no hayan seguido un
tratamiento térmico o hayan seguido un tratamiento térmico moderado
de pasteurización.
El permeato obtenido, tiene un perfil en
aminoácidos, caracterizado principalmente por un contenido bajo en
treonina, del orden de 5 - 5,5 g / 100 g de proteínas, y un
contenido en triptófono > ó = 2 g / 100 g de proteínas.
Éste constituye una fuente ideal de proteínas de
suero lácteo, comparado con el suero lácteo dulce de quesería.
- Su composición y su calidad, son constantes y
no dependen de las condiciones de fabricación de los quesos,
- Éste se encuentra prácticamente exento de
bacterias,
- Éste está enriquecido en
alfa-lactalbúmina,
- Éste no contiene
caseíno-macropéptido,
- Éste se encuentra enteramente deslipidado,
- Éste tiene un contenido en fósforo más bajo que
el suero lácteo ácido, y comparable al suero lácteo dulce, y
- Éste tiene un contenido en calcio más bajo que
el suero lácteo dulce, y que el suero lácteo ácido.
Estas ventajas, son decisivas desde el punto de
vista de la desmineralización, en la medida que, la materia grasa,
tiene un efecto nefasto sobre el rendimiento de la electrodiálisis
y en donde es difícil de reducir el contenido en calcio y,
particularmente, en fósforo.
Los ejemplos que se facilitan a continuación,
ilustran la invención. En éstos, las partes y porcentajes, se
refieren a peso, salvo indicación contraria.
Se procede a pasteurizar leche descremada, a una
temperatura de 72ºC, durante un transcurro de tiempo de 15
segundos. Se calientan 250 kg de leche descremada, pasteurizada a
una temperatura de 50ºC, en un intercambiador de placas y, a
continuación, ésta se trata sobre una instalación de microfiltración
tangencial del tipo Tech-Sep® 1S 151 (St. Maurice
de Beynost), equipada con una membrana del tipo
Tech-Sep® M 14, de un tamaño medio de los poros,
correspondiente a 0,15 micrómetros, y de una superficie total de
membrana de 3,4 m^{2}. Se procede, de esta forma, a concentrar la
leche, sobre la membrana, a una temperatura de 50ºC, en un factor
de 6,8 x, en volumen, lo cual conduce a la producción de 200 kg de
permeato de un grado Brix de 6,2, y que contiene un porcentaje del
9,2% de proteínas / materias secas, y a 37 kg de retenido de un
grado Brix de 28,2, a saber, un 22% de materias secas, y que
contiene un porcentaje del 72,5% de proteínas / materias secas, que
se procede a secar por pulverización.
Se recoge el permeato y éste se concentra por
evaporación, a un contenido en materias secas de un porcentaje del
25%. Se procede a desmineralizar el permeato concentrado, sobre una
instalación de electrodiálisis del tipo Ionics®, mediante 5 pasadas
sucesivas. Después de haber procedido a estas 5 pasadas, la
conductividad, cae, desde el valor de partida de 0,39 S/m (3,9
mS/cm), a un valor 0,02 S/m (0,2 mS/cm) y, el contenido en cenizas,
se reduce, desde un porcentaje del 7,4% / materias secas, a un
porcentaje del 0,3% / materias secas. La concentración residual en
minerales, se indica en la tabla 3 que se facilita posteriormente,
a continuación (Permeato ED). El grado de desmineralización
expresado al nivel de cenizas, es de un porcentaje del 95%. El
correspondiente al fósforo, es de un porcentaje del 80%. El
contenido en materias secas, bajó, desde un porcentaje del 25%
(valor de partida), a un porcentaje del 18,4%. El contenido en
proteínas / materias secas, evolucionó desde un porcentaje del 9,2%
(valor de partida), a un porcentaje del 8,4%.
El perfil de aminoácidos de las proteínas del
permeato de esta forma tratado, se indica en la tabla 1, la cual se
facilita posteriormente, a continuación y, su composición
aproximada, y su composición mineral, se indican en la tabla 2, la
cual se facilita posteriormente, a continuación. A título
comparativo, los valores correspondientes para el suero lácteo
ácido de caseinería (obtenido después de la acidificación química o
con la ayuda de bacterias lácticas), para el suero lácteo dulce
de quesería, y el perfil de aminoácidos, para la leche humana
(según "The composition of mature human milk", - La composición
de la leche humana materna'' -, Departement of Health & Social
Security, - Departamento de Salud y de Seguridad Social -, nº 12,
Londres, 1997, Her Majesty's Stationery Office), se indican
también.
Se procede a ajustar el pH del permeato, después
de concentración por evaporación y electrodiálisis, a un valor de
6,5, y se añaden, a 100 Kg. de permeato (18,4 kg de materias secas
ó 1,55 kg de proteínas séricas), 6,46 kg de retenido de
microfiltración (1,42 kg de materias secas o 1,03 kg de caseína),
con el fin de llegar a una mezcla que contiene un porcentaje del 60%
de proteínas totales en forma de proteínas séricas, y un porcentaje
del 40% de proteínas totales en forma de caseína.
Se procede a añadir, a una temperatura de 60ºC,
74 partes de materias secas de la mezcla de permeato / retenido
(cuyo contenido en proteínas totales / materias secas, es de un
porcentaje del 13%), 26 partes de materia grasa (constituida por
una mezcla de diferentes grasas vegetales), bajo acción vigorosa,
para obtener, en la composición, un contenido en proteínas totales
/ materias secas, de un porcentaje del 9,6%.
A continuación, se procede a estandarizar la
composición líquida, en oligoelementos, en elementos de trazas, y
en vitaminas. Se procede, a continuación, a homogeneizar la mezcla,
a una temperatura de 60ºC (en 2 etapas, 200 bar / 50 bar), ésta se
esteriliza mediante UHT, mediante inyección directa de vapor (148ºC
/ 4 segundos) y, a continuación, ésta se concentra por evaporación
y se seca mediante pulverización.
Se procede a descremar leche cruda, con la ayuda
de un separador centrífugo continuo, a una temperatura de 45ºC y, a
continuación, se procede a calentarla en un intercambiador de
placas, y ésta se bombea a través de una unidad de bactofugación
del tipo Tetrapack® (modelo MFS-7, equipada con
membranas del tipo Mebralox®, de 1,4 micrómetros). Se procede, a
continuación, a calentar 300 kg de leche descremada de esta forma
purificada, en un depósito de doble pared, a una temperatura de
55ºC, y ésta se bombea a través del módulo de microfiltración del
tipo Tech-Sep®, tal y como se ha descrito en el
ejemplo 1, pero, esta vez, con una reducción de volumen, de un
factor de 3X. A este nivel, se procede a diafiltrar con 3 volúmenes
de agua desmineralizada. El permeato total, tiene un contenido en
materias secas, de un porcentaje del 5,9% y, el retenido, tiene un
contenido en materias secas de un porcentaje del 10,4%. El contenido
total en proteínas, del permeato, es de un porcentaje del 10,4% /
materias primas secas y, el contenido en proteínas verdaderas, de
un porcentaje del 7%, representando, la diferencia, nitrógeno no
proteico (NPN).
La composición aproximada, así como la
composición mineral del permeato de microfiltración, se encuentran
indicadas en la tabla 2, la cual se facilita posteriormente, a
continuación.
Se procede, a continuación, a concentrar el
permeato por microfiltración, a un porcentaje del 30% de materias
secas, por evaporación y, a continuación, se procede a la
desmineralización por electrodiálisis, del permeato concentrado
precedente, tal y como se describe en el ejemplo 1. El contenido en
minerales residuales del permeato de esta forma concentrado y
desmineralizado, se indica en la tabla 3, la cual se facilita
posteriormente, a continuación (Permeato ED).
Se prepara, finalmente, una fórmula infantil que
comprende el concentrado precedente, como en el ejemplo 1.
Se procede a dispersar 50 kg de una leche
descremada en polvo, en agua desionizada, y se ajusta el volumen de
la dispersión a 500 litros, de tal forma que, su contenido en
materias secas, sea de un porcentaje del 10%. Se procede a calentar
la leche descremada reconstituida a una temperatura de 55ºC, por
mediación de un intercambiador de placas, ésta se desairea, y se
vuelve a calentar a una temperatura de 55ºC, por mediación de un
intercambiador de placas y, a continuación, ésta se hace pasar a
través de una unidad de microfiltración del tipo
Tech-Sep®, de la misma forma que en el ejemplo 1,
hasta un factor de concentración volumétrica de 5 x. El permeato
total, tiene un contenido en materias secas de un porcentaje del
5,8%, un contenido en proteínas totales de un porcentaje del 9,5% /
materias secas, y un contenido en proteínas verdaderas de un
porcentaje del 5,7%. La composición aproximada, así como la
composición mineral del permeato de microfiltración, se indican en
la tabla 2 que se facilita posteriormente, a continuación y, su
perfile de amioácidos, se indica en la tabla 1 que se facilita
posteriormente, a continuación.
Se procede a concentrar el permeato de
microfiltración, a un porcentaje de un 25% de materias secas por
evaporación y se procede a desmineralizar el permeato concentrado
por electrodiálisis, hasta que, la conductividad, sea = ó < 0,02
S/m (0,2 mS/cm). El permeato desmineralizado, tiene un pH de
4,4.
Se procede, a continuación, a bajar el pH a un
valor de 3,6, con la ayuda de una solución acuosa de HCl y, a
continuación, se procede a diafiltrar el permeato desmineralizado,
con un volumen de agua desmineralizada y, finalmente, éste se
concentra mediante ultrafiltración sobre membranas del tipo DDS® GR
PP (de un corte nominal total de 20.000 dalton). El retenido, de
ultrafiltración, tiene un contenido en proteínas totales de un
porcentaje del 23% de materias secas y, su contenido residual en
minerales, se indica en la tabla 3 que se facilita a continuación
(Permeato ED con UF).
Se procede, finalmente, a preparar una fórmula
infantil cuya relación ponderal de las seroproteínas (procedentes
del permeato de microfiltración) y de las caseínas (procedentes del
retenido de microfiltración), es de aproximadamente 60/40, de forma
análoga al ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
En las tablas 2 y 3 que se facilitan a
continuación, los valores analíticos, se han obtenido mediante los
siguientes métodos:
- contenido en proteínas brutas: calculado a
partir de mediciones, mediante el método de Kjeldahl del nitrógeno
total (TN) x 6,38,
- contenido en proteínas verdaderas: calculado a
partir de mediciones, mediante el método de Kjeldahl del nitrógeno
total (TN) y del nitrógeno no protéico (NPN), a saber, como (TN -
NPN) x 6,38,
- cenizas: determinadas por calcinación a una
temperatura de 550ºC,
- contenidos en cationes (Ca^{+++}, Mg^{++},
Na^{+}, K^{+}), medidos por espectroscopia de absorción atómica
(ASS), contenido en fósforo: medido por calorimetría, contenido en
Cl^{-}; medido mediante potenciometría con electrodo de
plata.
En la tabla 3 que se facilita a continuación, se
indican, a título comparativo (Lactosuero dulce desmineralizado),
los valores relativos a un concentrado de suero lácteo dulce
desmineralizado mediante electrodiálisis y, a continuación,
intercambio de iones, mediante pasada sobre una resina catiónica
fuerte, y a continuación, sobre una resina aniónica débil.
Claims (6)
1. Procedimiento de preparación de una fórmula
infantil, predominantemente a base de una materia láctea procedente
de suero lácteo, en donde, la composición en aminoácidos, es
semejante a la de la leche humana, caracterizado por el
hecho de que, se procede a preparar una composición proteica,
sometiendo una leche animal que no haya seguido tratamiento
térmico, o que haya seguido un tratamiento térmico moderado de
pasteurización, a una microfiltración sobre membrana de porosidad
comprendida entre unos márgenes de 0,1 a 0,2 micrómetros, de tal
forma que se obtenga un permeato, concentrando el permeato de
microfiltración y desmineralizando el permeato concentrado por
electrodiálisis, sin recurrir a una descatonización por intercambio
de iones, por el hecho de que añade caseína en forma de retenido de
microfiltración, caseína ácida o caseinato, materias grasas, y,
eventualmente y dado el caso, minerales y oligoelementos.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que, se procede a microfiltrar
la leche, hasta un factor de concentración comprendido dentro unos
márgenes que van de 3 a 7, en volumen, sin diafiltración, o con
ella.
3. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que se concentra el permeato
de microfiltración, por ultrafiltración, para disminuir su
contenido en lactosa.
4. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que se concentra la mezcla de
los diferentes constituyentes, especialmente, por evaporación, y
que ésta se seca por pulverización.
5. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que, las proporciones de
proteínas de lactosuero / caseína, son del 60 - 70% / 40 - 30%, en
peso.
6. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que, la fórmula infantil,
contiene un porcentaje del 5,5% de treonina, y por lo menos un
porcentaje del 2% de triptófano, con relación al peso de
proteínas.
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