ES2248182T3 - Procedimiento para incorporar proteinas de suero en productos alimenticios. - Google Patents
Procedimiento para incorporar proteinas de suero en productos alimenticios.Info
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Abstract
Un procedimiento para incorporar proteínas de suero en un producto alimenticio que comprende acidificar una disolución acuosa de una o más proteínas de suero por debajo de su pH isoeléctrico; tratar mediante calor dicha disolución acidificada a una temperatura de más de 80ºC; mezclar la disolución acidificada con una base de producto alimenticio para formar un producto alimenticio y posteriormente, mezclar e incubar el producto alimenticio con una transglutaminasa.
Description
Procedimiento para incorporar proteínas de suero
en productos alimenticios.
La presente invención trata de la incorporación
de proteínas de suero en productos alimenticios. En particular, la
invención se refiere a un procedimiento para incorporar proteínas
de suero a productos alimenticios utilizando una disolución
acidificada de proteínas de suero, y al producto alimenticio que se
puede obtener de este modo.
En el campo de la fabricación de alimentos, se
han realizado varios intentos de introducir cantidades mayores de
proteínas de suero, por ejemplo, para sustituir proteínas de caseína
caras y utilizar en su lugar proteínas de suero abundantes pero que
se desperdician, sin que se obtenga como resultado gomosidad (efecto
de textura). En lo que se refiere al ejemplo del procesado de
queso, ha sido prácticamente imposible incorporar cantidades
mayores de proteínas de suero, por encima de una relación de peso
de proteína de suero a caseína de aproximadamente 10:90. Cuanto
mayor es la cantidad de proteínas de suero, más gomoso y blando es
el queso resultante.
Los documentos siguientes, cuya descripción se
incorpora como referencia a este documento, representan los
antecedentes tecnológicos sobre proteínas de suero, sus propiedades
y su uso en alimentos:
Kinsella, J.E.; Whitehead, D. M.
(1989): Proteins in whey: Chemical, physical, and structural
properties. Advances in Food and Nutrition Research, 33,
343-438.
Honrad, G.; Lieske, B.
(1994): Gezielte thermische Denaturierung - ein alternativer
Weg zu funktionellerem Molkenprotein. Deutsche
Milchwirtschaft, 45, 1130-1134.
Lupano, C. (1994): Effect of heat
treatments in very acidic conditions on whey protein isolate
properties. Journal of Dairy Science, 77,
2191-2198.
Patocka, G.; Drathen, M.;
Jelen, P. (1987): Heat stability of isolated whey
protein fractions in highly acidic conditions.
Milchwissenschaft, 42, 700-705.
Shimizu, M.; Saito, M.;
Yamauchi, K. (1985): Emulsifying and structural
properties of \beta-lactoglobulin at different
pHs. Agricultural and Biological Chemistry, 49,
189-194.
Strandholm, J.J.; Prochnow, R.R.;
Miller, M.S.; Woodford, L.E.; Naunaber, S.M.
(1989): Method for controlling melting properties of process
cheese. Patente US 4 885 183.
Swartz, M.L. (1988): Beverage cloud
based on a whey protein-stabilized lipid. Patente
US 4 790 998.
Yamauchi, K.; Shimizu, M.;
Kamiya, T. (1980): Emulsifying properties of whey
protein. Journal of Food Science, 45,
1237-1242.
Con respecto a las propiedades estructurales y
texturales de los alimentos, una posibilidad de aumentar la firmeza
de los mismos podría ser la polimerización de las proteínas
mediante una enzima, a saber una transglutaminasa. Sin embargo, las
transglutaminasas polimerizan predominantemente caseínas, mientras
que su reactividad hacia las proteínas de suero es muy baja, o
incluso, no existe. En consecuencia, el efecto del tratamiento
enzimático sobre composiciones de alimentos enriquecidas con
proteínas de suero es considerablemente bajo.
Los documentos siguientes representan
antecedentes tecnológicos sobre trasglutaminasas, su efecto sobre
proteínas y su uso en alimentos:
Aboumahmoud, R.; Savello, P.
(1990): Cross-linking of whey proteins by
transglutaminase. Journal of Dairy Science 73,
256-263.
Budolfsen, G.; Nielsen, P.M.
(1999): Method for production of an acidified edible gel on
milk basis. Patente US 5 866 180.
Chanyongvorakul, Y.; Matsumara, Y.;
Sawa, A.; Nio, N.; Mori, T. (1997):
Polymerization of \beta-lactoglobulin and bovine
serum albumin at oil-water interfaces in emulsions
by transglutaminase. Food Hydrocolloids 11,
449-455.
Faergemand, M.; Murray, B.S.;
Dickinson, E. (1997): Cross-linking
of milk proteins at the oil-water interface.
Journal of Agricultural and Food Chemistry 45,
2514-2519.
Faergemand, M.; Otte, J.;
Qvist, K.B. (1997): Enzymatic
cross-linking of whey proteins by a
Ca^{2+}-independent microbial transglutaminase
from Streptomyces lydicus. Food Hydrocolloids 11,
19-25.
Faergemand, M.; Otte, J.;
Qvist, K.B. (1997): Emulsifying properties of milk
proteins cross-linked with microbial
transglutaminase. International Dairy Journal 8,
715-723.
Kuraishi, T.; Sakamoto, J.;
Soeda, T. (1996): Production of cheese using
transglutaminase. Solicitud de patente EP 0 711 504 (JP
81-73032 A2).
Soeda, T. (1999): Cheese whey
protein having improved texture, process for producing the same and
use thereof. Solicitud de patente EP 0 966 887.
Traoré, F.; Meunier, J.C.
(1992): Cross-linking activity of placental
FXIIIa on whey proteins and caseins. Journal of Agricultural and
Food Chemistry 40, 399-402.
Tsukasaki, F.; Minagawa, E.;
Mikami, T. Nonaka, M.; Motoki, M.
(1990): Preparation of cheese food. Patente JP
21-31537 A2.
Yamamoto, Y. (1996): Rheology of
milk protein gels and protein-stabilized emulsions
cross-linked by transglutaminase. Journal of
Agricultural and Food Chemistry 44,
1371-1377.
El documento de la patente de Estados Unidos
número 4.188.411 describe una composición de queso sin madurar,
enriquecido en proteínas, que se prepara dispersando un concentrado
soluble en agua de proteínas de suero en agua a un pH de 3,5;
manteniendo luego la dispersión resultante a 95ºC y mezclando el
producto resultante con requesón de leche desnatada.
El documento de la patente de Estados Unidos
número 3.956.520 describe un producto de relleno de queso fabricado
a partir de suero de queso, calentando suero de queso hasta
aproximadamente 80ºC; acidificando el suero en al menos dos etapas
para provocar la separación de sólidos de queso en forma de finas
partículas sobre la superficie del suero; cocinando los sólidos de
queso hasta un contenido de humedad de aproximadamente
60-70%; secando los sólidos de queso hasta una
humedad de aproximadamente 20-30% con agitación
continua; añadiendo sal y rallando los sólidos de queso.
El documento de la patente de Estados Unidos
número 3.930.039 describe el ajuste de una disolución de suero a un
pH de 2,7-3,3; luego se somete el suero a
ultrafiltración y finalmente se esteriliza el suero mediante
pasteurización a una temperatura de aproximadamente 85ºC. El
concentrado de proteínas de suero obtenido de esta manera es un
alimento o un suplemento para alimentos.
El documento de la patente de Estados Unidos
número 3.922.375 describe una fracción de proteínas de suero soluble
que se prepara ajustando el pH de una disolución acuosa de
proteínas de suero sustancialmente no desnaturalizadas a un valor
de 4,4-5,0 para formar un precipitado, eliminando
los complejos lípido/proteína de la disolución y recuperando el
filtrado que contiene una fracción de proteínas de suero soluble en
disolución.
El documento de la patente WO 98/36647 describe
un método para el aislamiento de proteínas de suero o leche en una
forma funcional y concentrada mediante acidificación de suero o
leche desnatada hasta un pH por debajo del punto isoeléctrico,
seguida de calentamiento hasta al menos 50ºC al pH ácido,
preferentemente hasta más de 90ºC.
El documento de la patente GB 1 440 182 describe
un procedimiento para la preparación de una emulsión aceite en agua
que comprende preparar una fase acuosa que tiene un pH de
4,2-5,5 y contiene proteína globular; mezclar la
fase acuosa con un emulsionante no proteínico y grasa; homogeneizar
la mezcla; pasteurizarla mediante calentamiento y envasar la
emulsión obtenida.
El documento de la patente EP 0 603 981 describe
la preparación de una emulsión aceite en agua estable térmicamente,
preparando una emulsión aceite en agua que contiene aceite y
proteína de suero, ajustando el pH de la emulsión a un valor mayor
de 6,5, calentando la emulsión hasta una temperatura de
75-140ºC y enfriando la emulsión hasta una
temperatura de menos de 20ºC, seguido todo ello del ajuste del pH de
la emulsión a un valor de entre 4 y 5.
El documento de la patente EP 0 398 408 describe
un procedimiento para la producción de una emulsión para untar o
extender de aceite en agua que comprende mezclar conjuntamente una
fase acuosa que contiene proteína de suero no desnaturalizada con
una fase grasa y enfriar y trabajar la mezcla hasta que se obtenga
una emulsión comestible continua en grasa. Los ingredientes acuosos
del producto para untar o extender se pueden pasteurizar mediante
tratamiento por calor a una temperatura de
65-80ºC.
El documento de la patente EP 0 818 149 describe
una composición alimentaria que se puede obtener precalentando un
componente de alimento lácteo hasta una temperatura de
40-60ºC, disolviendo proteínas de suero de leche en
la mezcla resultante mediante agitación; preparando una fase grasa
en presencia de un tensioactivo lipofílico; mezclando la fase grasa
con la mezcla de proteínas de suero de leche bajo agitación para
producir una emulsión aceite en agua; pasteurizando la emulsión
obtenida de ese modo a una temperatura de 80-110ºC;
preenfriando la mezcla a una temperatura de 30-60ºC
y aireando la mezcla mediante inyección de un gas inerte.
El documento de la patente EP 0 787 436 describe
un procedimiento para fabricar salchichas bajas en grasa añadiendo
proteína de suero desnaturalizada por el calor y una composición
emulsificada que comprende proteína de suero desnaturalizada por el
calor y grasa y aceite comestibles a una materia prima de carne para
salchichas.
El documento de la patente de Estados Unidos
número 5.350.590 describe un método para fabricar una composición
para alimentos sustitutiva de grasa, estable térmicamente,
dispersable en agua, que comprende: preparar una mezcla acuosa de
proteína de suero y caseína que tiene un pH de
3,0-6,6; calentar la mezcla hasta desnaturalizar la
proteína de suero y desolubilizar la caseína; enfriar la mezcla por
debajo de la temperatura de desnaturalización de la proteína de
suero y recuperar los aglomerados que se forman conjuntamente.
En vista de lo anterior, los presentes inventores
estudiaron a fondo, minuciosamente, las propiedades de las
disoluciones acuosas de proteínas de suero e imaginaron nuevas
formas de modificar tales proteínas, proporcionando de este modo
una solución a los problemas de la técnica previa, según se han
descrito anteriormente en el texto.
De acuerdo con ello, la presente invención
proporciona un procedimiento para incorporar proteínas de suero en
un producto alimenticio, que comprende las etapas de:
- -
- acidificar una disolución acuosa de una o más proteínas de suero por debajo de su pH isoeléctrico;
- -
- tratar mediante calor dicha disolución acidificada a una temperatura de más de 80ºC;
- -
- mezclar la disolución acidificada con una base de producto alimenticio para formar un producto alimenticio y
- -
- posteriormente, mezclar e incubar el producto alimenticio con una transglutaminasa.
Fuentes potenciales de las proteínas de suero a
las que se refiere este documento son concentrados de proteínas de
suero (WPC, por sus siglas en inglés) y aislados de proteínas de
suero (WPI, por sus siglas en inglés), ya sea como polvos WPC y/o
WPI reconstituidos o ya sea como, preferentemente, concentrados
líquidos tales como suero ultrafiltrado. Igualmente, el polvo normal
de suero puede representar una fuente de las proteínas de suero a
las que se refiere esta descripción. El suero puede ser suero de
cuajo o suero ácido. También se pueden usar líquidos resultantes de
microfiltración obtenidos utilizando, por ejemplo una membrana de
0,1 \mum, que contienen las proteínas de suero originarias y los
concentrados ultrafiltrados de los mismos. Para proporcionar
proteínas de suero en la presente invención se puede usar una
combinación de una o más proteínas de suero.
Las proteínas de suero inicialmente usadas en la
presente invención pueden ser naturales (originarias) o
desnaturalizadas, si bien se da preferencia a las proteínas de
suero predominantemente naturales. Sin embargo, las proteínas de
suero altamente desnaturalizadas y particuladas muestran también
efectos muy buenos en la presente invención.
El contenido de proteína en la disolución acuosa
de una o más proteínas de suero es preferentemente al menos 4% en
peso (siendo los sólidos totales, por ejemplo, aproximadamente 10%
o más), para alcanzar el contenido de proteína de suero deseado en
los productos de alimentación finales. El contenido de proteína de
suero máximo es preferentemente de aproximadamente 20% en peso. Más
preferentemente, el contenido de proteína de suero de la disolución
acuosa está en el intervalo de 8 a 12% en peso (preferentemente 12
a 20% de sólidos totales).
En la primera etapa del procedimiento para
preparar una emulsión grasa estabilizada de proteína de suero, la
disolución acuosa de una o más proteínas de suero según se ha
descrito previamente se acidifica por debajo del pH isoeléctrico de
las proteínas de suero contenidas en dicha disolución. Para
conseguir el objetivo de acidificar la disolución de proteína de
suero se puede usar cualquier ácido que no sea inaceptable para la
aplicación y uso de la emulsión final de proteína de suero
estabilizada con grasa que se pretende conseguir. Específicamente,
se puede usar cualquier ácido de calidad para alimentación, como
los ácidos láctico, cítrico, fosfórico o clorhídrico y cualquier
acidulante como
glucono-\delta-lactona o vinagre,
solo o en una combinación de dos o más de ellos. El ácido preferido
es ácido láctico al 90%. Opcionalmente, es posible emplear un
cultivo bacteriano productor de ácido láctico en presencia de un
azúcar adecuado como glucosa o lactosa, opcionalmente en
combinación con uno o más de los ácidos antes mencionados. En
general, la concentración del ácido o ácidos y la temperatura
utilizada durante la acidificación se ajustan de tal forma que no
se induzcan efectos perjudiciales. Por ejemplo, si en la disolución
hay caseínas presentes, puede ser necesario ajustar la
concentración inicial del ácido o de los ácidos y la temperatura
durante la acidificación de tal forma que no se produzca ninguna
coagulación (floculación) de las caseínas. De forma similar,
temperaturas demasiado altas (por ejemplo, mayores de 65ºC) pueden
producir una coagulación de la proteína de suero si las proteínas de
suero están en su estado natural, (originario), o no están
completamente desnaturalizadas. De acuerdo con ello, la temperatura
ambiente constituye una temperatura preferida para una aplicación
práctica.
El pH logrado en la etapa de acidificación está
preferentemente considerablemente por debajo del punto isoeléctrico
de las proteínas de suero comprendidas en la disolución acuosa. De
este modo, el pH alcanzado está preferentemente en el intervalo 4,5
a 2,5, más preferentemente de 4,0 a 3,5. Como referencia, los
puntos isoeléctricos de las principales proteínas de suero son:
\sim5,1 (\beta-lactoglobulina);
4,2-4,5 (\alpha-lactoalbúmina);
4,7-4,9 (albúmina de suero bovino) y
6,3-7,0 (inmunoglobulina G1).
En la etapa de acidificación, la disolución
acuosa de las proteínas de suero se agita preferentemente cuando se
añade el ácido con el fin de evitar los picos locales de
concentración de ácido. Aunque es posible también añadir la
disolución acuosa de proteínas de suero a una disolución acuosa del
ácido o ácidos, esta podría no ser la manera preferida de
acidificar debido a los potenciales picos de concentración de
ácido perjudiciales. Preferentemente, tras la adición del ácido, se
permite que la disolución de proteína de suero permanezca así, o
bien se agita hasta que se alcance un estado de equilibrio, por
ejemplo, durante uno o más minutos, preferentemente
aproximadamente de 10 a 30 minutos.
En la segunda etapa del procedimiento para
preparar una emulsión grasa estabilizada de proteína de suero, la
disolución acidificada de proteínas de suero se mezcla y
homogeneiza con una o más grasas. En esta etapa se puede usar
cualquier grasa que no sea inaceptable para la aplicación de la
emulsión grasa resultante que se pretende conseguir. La grasa
preferida es grasa de leche, por ejemplo, en forma de crema, crema
plástica y, más preferentemente, mantequilla o grasa de mantequilla
anhidra. No obstante, se pueden usar otras fuentes de grasa,
especialmente grasas y aceites vegetales, o grasa animal, como sebo
de vaca, dependiendo de la aplicación de la emulsión grasa
estabilizada de proteína de suero. Se puede usar una combinación de
dos o más grasas. La grasa o las grasas se usan en una cantidad tal
que la relación de proteína de suero a grasa en la emulsión grasa
resultante esté preferentemente, en el intervalo 3:1 a 1:5 (estando
preferentemente el contenido de grasa total de la emulsión grasa en
el intervalo de 3 a 30% en peso), más preferentemente 2:1 a 1:2.
La mezcla de la disolución acidificada de
proteínas de suero con una o más grasas es seguida de una
homogeneización, es decir, un tratamiento de cizalladura. La mezcla
y homogeneización de los dos componentes, es decir, disolución de
proteínas de suero acidificada y grasas, puede ser una combinación
de una o más etapas. Por ejemplo, se pueden mezclar primero los
componentes y posteriormente se pueden someter a un tratamiento de
cizalladura, o bien la mezcla se puede llevar a cabo a la vez que
la homogeneización, por ejemplo, introduciendo los componentes en
un homogeneizador y poniendo en marcha el dispositivo.
Preferentemente, por razones económicas y de eficacia, la mezcla y
homogeneización se lleva a cabo en un único equipo. La etapa de
mezcla y homogeneización se puede llevar a cabo utilizando un
homogeneizador tradicional y se realiza preferentemente a una
temperatura de 50 a 70ºC y a una presión de 100 a 300 bar, en
función del contenido de grasa (para niveles de grasa más altos
pueden ser adecuadas presiones más bajas). En general, la
homogenización se puede llevar a cabo a una temperatura y una
presión y durante un período que son los clásicos o habituales en
esta técnica.
Se da por hecho que la emulsión grasa
estabilizada de proteína de suero resultante es una emulsión del
tipo aceite en agua. Sin embargo, no debe interpretarse que esta
suposición restringe el alcance y enfoque de la presente invención
y se pueden considerar otras estructuras como estructuras agua en
aceite o bicontinuas, dependiendo de los componentes y las
cantidades que se usen para las mismas.
La etapa de mezcla y homogeneización se sigue por
un tratamiento con calor a una temperatura de 80ºC o más y,
opcionalmente, a una presión elevada. El intervalo de temperatura
preferido para el tratamiento térmico es de 80 a 95ºC y el tiempo
de mantenimiento preferido está en el intervalo de 1 a 10 minutos;
por ejemplo, una condición de tratamiento por calor a una
temperatura de 85ºC y un tiempo de mantenimiento de 5 minutos. Se
supone que el tratamiento térmico posterior podría modificar la
topografía de las proteínas de suero ya cambiadas, (debido a la
acidificación por debajo de su pH isoeléctrico), para hacerlas
incluso más funcionales, por ejemplo, para reemplazar la caseína en
alimentos que contienen caseína.
Tras la mezcla y homogenización o el tratamiento
térmico, la emulsión grasa estabilizada de proteína de suero se
puede enfriar (por ejemplo, a temperatura ambiente) o usar
directamente en caliente para la aplicación que se pretende, tal y
como se describe a continuación.
La emulsión grasa estabilizada de proteína de
suero obtenible mediante el proceso descrito anteriormente en el
texto tiene, preferentemente, un contenido de grasa en el intervalo
de 3 a 30% en peso y un contenido en proteína de suero en el
intervalo de 5 a 15% en peso. En una realización preferida, una
emulsión fabricada de acuerdo con el procedimiento de la invención
(por ejemplo, mezclando WPC y mantequilla) tiene de 20 a 25% de
sólidos totales, de 5 a 10% de grasa, de 8 a 12% de proteínas y de
3 a 5% de azúcares, sobre la base del peso total de la emulsión (la
presencia de componentes adicionales tales como azúcares puede ser
resultado de la fuente de proteína de suero tal como WPC o de la
adición deliberada de componentes adicionales).
La emulsión grasa estabilizada de proteína de
suero se puede usar para incorporar proteínas de suero a un producto
alimenticio. De este modo, la presente invención proporciona un
procedimiento para incorporar proteínas de suero en un producto
alimenticio, que comprende las etapas de mezclar la emulsión grasa
estabilizada de proteína de suero obtenible mediante el proceso de
la invención descrito anteriormente en el texto con una base de
producto alimenticio, para formar un producto alimenticio. En una
realización alternativa, el procedimiento para incorporar proteínas
de suero en un producto alimenticio comprende las etapas de
acidificar una disolución acuosa de una o más proteínas de suero
por debajo de su pH isoeléctrico; tratar mediante calor la
disolución acidificada a una temperatura de más de 80ºC y mezclar
la disolución acidificada y tratada mediante calor con una base de
producto alimenticio para formar un producto alimenticio. En esta
realización alternativa, los aspectos, condiciones y propiedades de
acidificar una disolución acuosa de una o más proteínas de suero
por debajo de su pH isoeléctrico y tratar mediante calor la
disolución acidificada son como se define en el texto precedente,
teniendo en cuenta el procedimiento para preparar una emulsión
grasa estabilizada de proteína de suero.
La base de producto alimenticio puede ser
cualquier producto alimenticio de base láctea o no láctea. De hecho,
los presentes inventores han encontrado que utilizar una disolución
de proteínas de suero específicamente acidificada y tratada
mediante calor o una emulsión grasa estabilizada de proteína de
suero proporciona un medio de utilizar cantidades mayores de
proteínas de suero, o de incorporar más proteínas de suero, en
otros sistemas de alimentos. Preferentemente, la base de producto
alimenticio es una materia alimenticia a base de producto lácteo,
y, más preferentemente, una base de producto alimenticio que
contiene caseína. Además, la base de producto alimenticio puede ser
base de producto alimenticio que contiene proteínas de carne.
Ejemplos específicos de base de producto alimenticio son bases para
queso en crema, queso procesado, queso natural y mayonesa, así como
productos de carne procesada.
Las condiciones para mezclar la emulsión grasa
y/o la disolución de proteínas de suero acidificada y tratada
mediante calor y la base de producto alimenticio son las que
normalmente se encuentran en la fabricación de productos
alimenticios (mezclas o materias primas), por ejemplo, queso
procesado, queso en crema o queso natural, o carne procesada. Si se
usa la emulsión grasa estabilizada de proteína de suero de la
invención, la relación en peso de emulsión grasa a base de producto
alimenticio está preferentemente en el intervalo de 20:80 a 70:30.
De manera similar, si se usa la disolución acidificada y tratada
mediante calor de una o más proteínas de suero, la relación en peso
de proteínas de suero a base de producto alimenticio está
preferentemente en el intervalo de 20:80 a 70:30. Si se emplea una
base de producto alimenticio que contiene caseína, la relación de
mezcla de emulsión grasa o disolución acidificada de proteínas de
suero a base de producto alimenticio que contiene caseína es
preferiblemente tal que la proporción en peso de proteínas de suero
a caseína en el producto alimenticio resultante que contiene
caseína está en el intervalo >10:90 a 80:20, más preferentemente
20:80 a 40:60. Si se emplea una base de producto alimenticio que
contiene proteínas de carne, la proporción de mezcla de emulsión
grasa o disolución acidificada de proteínas de suero a base de
producto alimenticio que contiene proteínas de carne es
preferiblemente tal que la relación es peso de proteínas de suero a
proteínas de carne en el producto alimenticio resultante que
contiene proteínas de carne está en el intervalo de 10:90 a 80:20,
más preferentemente 20:80 a 40:60. De manera especial, si se usan
proteínas de carne, el producto alimenticio resultante que contiene
proteínas de carne puede incluir también grasa animal, como sebo de
vaca.
Si se desea, el producto alimenticio resultante
se puede además mezclar e incubar con una enzima transglutaminasa.
Normalmente, las proteínas de suero no reaccionan con las
transglutaminasas. Los presentes inventores han encontrado que el
pretratamiento de las disoluciones de proteínas de suero en el
intervalo de pH ácido (por debajo del pH isoeléctrico de las
proteínas de suero) , según se describe en esta invención ofrece
una posibilidad de modificar el comportamiento de las proteínas de
suero también respecto de la acción de la transglutaminasa. De
acuerdo con ello, en otro aspecto de la presente invención, el
procedimiento para incorporar proteínas de suero en un producto
alimenticio comprende la etapa adicional de mezclar e incubar el
producto alimenticio resultante con la enzima transglutaminasa. Como
resulta generalmente conocido por las personas conocedoras de la
técnica, hay diferentes transglutaminasas, clasificadas bajo la
nomenclatura general EC 2.3.2.13 y cualquiera de estas
transglutaminasas puede usarse en la presente invención. En
particular, es posible usar una transglutaminasa producida por
Streptoverticilium mobaraense que está disponible
comercialmente con el nombre "Aktiva-MP",
vendida por el proveedor Ajinomoto. La enzima empleada se usa
preferentemente en las cantidades habituales, tal como de 1 a 6 u/g
(unidades de enzima por gramo de proteína en el sistema). Las
condiciones de incubación son, preferentemente, una temperatura en
el intervalo de 20 a 60ºC, más preferentemente 50ºC; una duración
de 5 a 60 minutos y un pH de 5,5 a 7,5, más preferentemente de 6 a
7. Preferentemente, no se aplica cizalladura durante el período de
incubación.
El producto alimenticio que se puede obtener
mediante el procedimiento según la invención, por ejemplo queso
procesado, queso en crema, queso natural, mayonesa o carne
procesada, es superior, de primera calidad, comparado con los
productos alimenticios de la técnica anterior, en el sentido de que
pueden conseguirse en los productos resultantes firmezas altas y
texturas cortas, incluso con contenidos de proteínas de suero
altos, lo que no se observa cuando se emplean proteínas de suero
originarias, naturales. Específicamente, si se fabrica un producto
alimenticio que contiene caseína, tal como una formulación de queso
procesado, se pueden establecer proporciones de proteína a caseína
altas, de hasta 80:20 en peso, junto con un aspecto favorable y
excelentes propiedades sensoriales.
Se acidifica un concentrado de proteínas de suero
(17,7% de sólidos en total, 10% de proteína) con la mayor parte de
sus proteínas en su estado natural, con ácido láctico hasta
alcanzar un pH de 3,8. Después, la disolución de proteínas de suero
acidificada se mezcla con 5% de mantequilla derretida a temperatura
ambiente y se homogeneiza la mezcla a 220 bar y 60ºC. Luego, se
trata mediante calor la emulsión a 85ºC durante 5 minutos. Después,
se mezclan inmediatamente 34,2 partes de la emulsión calentada con
3,5 partes de caseína de cuajo, 3,5 partes de concentrado de leche,
1,4 partes de almidón, 7 partes de queso duro, 15,9 partes de
mantequilla, 5,3 partes de polvo de suero, 3,0 partes de sales
emulsionantes, 1 parte de sal y 25,2 partes de agua, para completar
en total 100 partes. Después de una mezcla a fondo, la mezcla se
trata como en los procesos clásicos de fabricación de productos de
queso procesados para extender (untables).
Se acidifica un concentrado de proteínas de suero
(17,7% de sólidos en total, 10% proteínas), con la mayor parte de
sus proteínas en su estado original, con ácido láctico hasta
alcanzar un pH de 3,8. Después, la disolución de proteínas de suero
acidificada se mezcla con 5% de mantequilla derretida a temperatura
ambiente y se homogeneiza la mezcla a 220 bar y 60ºC. Luego, se
trata mediante calor la emulsión a 85ºC durante 5 minutos. Después,
se mezclan inmediatamente 34,2 partes de la emulsión calentada con
3,5 partes de caseína de cuajo, 3,5 partes de concentrado de leche,
1,4 partes de almidón, 7 partes de queso duro, 15,9 partes de
mantequilla, 5,3 partes de polvo de suero, 3,0 partes de sales
emulsionantes, 1 parte de sal y 25,2 partes de agua, para completar
en total 100 partes. Después de mezclar minuciosamente, la mezcla
se incuba con una transglutaminasa microbiana (5 unidades por gramo
de proteína en la mezcla) a 50ºC durante 1 h. La mezcla se trata
luego como en los procesos clásicos de fabricación de productos de
queso procesados para extender (untables). La siguiente tabla
muestra la dureza (analizador Stevens Texture) del queso final
producido según se describe precedentemente, comparada con un
producto estándar y con un producto con un concentrado de proteínas
de suero originales.
| Producto | Proporción proteína | Transglutaminasa | Dureza (g) |
| de suero: caseína | |||
| Estándar | 10:90 | No | 57 |
| Si | 160 | ||
| Con proteína de suero original (natural) | 45:55 | No | 36 |
| Si | 64 | ||
| Con emulsión de proteína de suero a pH 3,8, calentada | 45:55 | No | 42 |
| Si | 115 |
Claims (13)
1. Un procedimiento para incorporar proteínas de
suero en un producto alimenticio que comprende
acidificar una disolución acuosa de una o más
proteínas de suero por debajo de su pH isoeléctrico;
tratar mediante calor dicha disolución
acidificada a una temperatura de más de 80ºC;
mezclar la disolución acidificada con una base de
producto alimenticio para formar un producto alimenticio y
posteriormente, mezclar e incubar el producto
alimenticio con una transglutaminasa.
2. El procedimiento según la reivindicación 1,
que comprende mezclar y homogeneizar la disolución acidificada de
una o más proteínas de suero con una o más grasas para formar una
emulsión grasa estabilizada de proteína de suero, antes del
tratamiento mediante calor a una temperatura de más de 80ºC.
3. El procedimiento según la reivindicación 2, en
el que la relación en peso de proteínas de suero a grasas está en el
intervalo de 3:1 a 1:5, sobre la base de materia seca.
4. El procedimiento de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que la base de producto alimenticio
contiene caseína.
5. El procedimiento de la reivindicación 4, en el
que la relación en peso de proteínas de suero a caseína en el
producto alimenticio resultante que contiene caseína está en el
intervalo de >10:90 a 80:20, preferentemente 20:80 a 40:60.
6. El procedimiento de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que la base de producto alimenticio
es una formulación de queso procesado.
7. El procedimiento de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que la base de producto alimenticio
contiene proteínas de carne.
8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el
que la relación en peso de proteínas de suero a proteínas de carne
en el producto alimenticio resultante que contiene proteínas de
carne está en el intervalo de 10:90 a 80:20, preferentemente 20:80
a 40:60.
9. El procedimiento de las reivindicaciones 7 u
8, en el que el producto alimenticio resultante que contiene
proteínas de carne incluye grasa animal.
10. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 9, en el que la base de producto alimenticio es
base de carne procesada.
11. Un producto alimenticio que se puede obtener
mediante el procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10.
12. El producto alimenticio según la
reivindicación 11 que es un queso procesado.
13. El producto alimenticio según la
reivindicación 11 que es un producto de carne procesada.
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