ES2314830T3 - Metodos de fabricacion de productos lacteos cultivados. - Google Patents
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Abstract
Un proceso para la fabricación de un producto lácteo cultivado que contiene ingredientes lácteos cultivados y no cultivados, comprendiendo dicho proceso: (1) proporcionar una primera mezcla de ingredientes lácteos que tiene una primera cantidad de proteína láctea, (2) homogeneizar y pasteurizar la primera mezcla para formar una primera mezcla homogeneizada y pasteurizada, (3) enfriar la primera mezcla homogeneizada y pasteurizada entre 20 y 40ºC (68 y 104ºF), para formar una primera mezcla enfriada, (4) añadir un cultivo bacteriano de producción de ácido láctico a la primera mezcla enfriada, enfriando después para formar una primera mezcla que contenga cultivo, (5) cultivar la primera mezcla contenedora de cultivo, a una temperatura y durante un tiempo suficientes para obtener una primera mezcla cultivada de pH estable, en la que el pH esté comprendido en la gama de 3,5 a 5,5, (6) proporcionar una segunda mezcla de ingredientes lácteos que tiene una segunda cantidad de proteínas lácteas, sales y gomas, (7) añadir la segunda mezcla a la primera mezcla cultivada de pH estable, para formar una tercera mezcla, y (8) calentar y homogeneizar la tercera mezcla a una temperatura y durante un tiempo suficientes para obtener un producto lácteo cultivado que contiene ingredientes lácteos cultivados y no cultivados, que tiene una cantidad total de proteína láctea; en el que la primera cantidad de proteína láctea está comprendida entre un 10 y un 40 por ciento, y la segunda cantidad de proteína láctea está comprendida entre un 60 y un 90 por ciento, en base a la cantidad total de proteína láctea, en el que el producto lácteo cultivado tiene una relación de proteína de suero respecto a caseína que es mayor de 60:40, y en el que el proceso no incluye ninguna etapa de separación de suero.
Description
Métodos de fabricación de productos lácteos
cultivados.
La presente invención se refiere a métodos para
elaborar productos lácteos cultivados, en particular productos de
queso de nata cultivados, y más en particular a composiciones de
queso de nata cultivadas, que se preparan sin etapa de separación
de suero, y que tienen niveles reducidos de materias lácteas
cultivadas.
El queso de nata se hace normalmente mezclando
leche dulce o leche desnatada con nata dulce hasta un contenido
graso deseado (normalmente, de alrededor de un 10 a alrededor de un
16 por ciento). La mezcla es pasteurizada, homogeneizada y enfriada
hasta una temperatura de solidificación (típicamente, de alrededor
de 16,7 a alrededor de 33,3ºC (de alrededor de 62 a alrededor de
92ºF)). A continuación es inoculada con bacterias de ácido láctico,
e incubada hasta que se ha desarrollado una acidez suficiente como
para provocar la separación de la cuajada y del suero. El proceso
de coagulación puede estar ayudado, opcionalmente, por la adición de
una pequeña cantidad de cuajo. Después de que la cuajada se ha
separado del suero (por ejemplo, utilizando un separador
centrífugo, véase por ejemplo la patente de EE.UU. nº 2.387.276), se
añaden estabilizadores, sal y otros ingredientes. Finalmente, el
producto es envasado y refrigerado. Se han introducido muchas
variaciones a este proceso a lo largo de los años (véanse, por
ejemplo, las patentes de EE.UU. n^{os} 5.656.320, 5.079.024,
5.180.604, 6.419.975, 6.406.736, 6.558.761, 6.416.797 y
4.597.971).
Puesto que se ha encontrado que las proteínas
del suero tienen un alto valor nutritivo y por lo general son menos
caras que las proteínas de caseína, se han realizado esfuerzos más
recientemente por mejorar la utilización y la retención de las
proteínas del suero cuando se elaboran quesos de nata. Por ejemplo,
la patente de EE.UU. nº 6.558.716 (6 de Mayo de 2003) proporciona
un proceso para la reincorporación de la proteína del suero en la
post-separación de la cuajada y el suero. Mientras
que esto produce un producto de queso acabado con niveles
incrementados de proteína del suero, sigue existiendo una pérdida
ineficaz del rendimiento debido a la etapa de separación del suero,
y a que solamente se añade de nuevo una cantidad relativamente
pequeña de proteína de suero a la cuajada. Además, aunque el
proceso de la patente de EE.UU. nº 6.558.716 proporciona un queso
menos ácido (y con ello, más organolépticamente placentero), no se
obtienen niveles homogéneos de pH debido a que los cultivos
bacterianos, que son microorganismos vivos, continúan la producción
de ácido mientras se está concentrando la mezcla láctea líquida, lo
que da una relación de acidez/pH inconsistente en el producto
final. En la producción de queso de nata comercial, la mezcla láctea
se interrumpe a un pH dado (por ejemplo, entre 4,5 y 5,5). Según se
extrae la mezcla láctea para su pasteurización, el pH sigue
descendiendo. La pasteurización mata de manera efectiva las
bacterias de ácido láctico. Pero entre el instante en que la primera
mezcla láctea de la cuba es pasteurizada y en el que la última
porción de la mezcla láctea de la cuba es pasteurizada, el pH de la
mezcla láctea y de la cuajada resultante puede variar hasta
alrededor de media unidad de pH. Así, el producto del final de la
cuba es significativamente más acídico que el del principio de
la
cuba.
cuba.
La patente de EE.UU. nº 6.406.736 (18 de Junio
de 2002) dirige este problema de falta de robustez del control del
pH proponiendo una acidificación directa de una mezcla láctea
líquida. Mientras que se puede realizar una cuajada utilizando
acidificación directa (incluso sin necesidad de ninguna etapa de
separación de suero), el producto acabado carece de las propiedades
organolépticas deseadas de un queso de nata de alta calidad
preparado con cultivos bacterianos vivos y activos que producen
compuestos auxiliares en la mezcla láctea líquida (es decir,
diacetilo, acetoína, ácidos grasos libres) que incrementan el queso
de nata.
Se han realizado otros esfuerzos para producir
un queso de nata sin ninguna etapa de separación de suero, pero
utilizando un cultivo bacteriano tradicional de producción de ácido
láctico en vez de una acidificación directa. Por ejemplo, la
patente de EE.UU. nº 6.861.080 (1 de Marzo de 2005), incorporaba los
sólidos totales (incluyendo la proteína) en una mezcla láctea que
es utilizada a continuación para crear una emulsión con un tamaño
medio reducido de partícula grasa por debajo de 0,8 micras y con
propiedades organolépticas de alta calidad. La producción de un
queso de este tipo, sin embargo, requiere típicamente una inversión
en equipamiento especializado para crear la emulsión (por ejemplo,
mediante un homogeneizador de alta presión) y en equipamiento de
transferencia de calor. Además, todos los materiales lácteos se
mezclan entre sí con anterioridad a su cultivo, y no existe ninguna
enseñanza en cuanto a minimizar la acidez del producto acabado o
asegurar un control robusto del pH (es decir, controlar la
variación del nivel de pH dentro de los canales de producción).
El documento EP 1386540 describe procesadores
que incorporan gomas iónicas en el queso de nata sin suero para
reforzar la estructura de la cuajada, incrementando con ello la
firmeza del producto. El proceso conlleva la adición de una
cantidad relativamente pequeña (por ejemplo, de alrededor de un
0,005 a alrededor de un 0,1%), aunque una cantidad eficaz, de la
goma iónica (por ejemplo, gomas de xantano, carragaheno gelificante,
alginato, metoxi pectina baja, o mezclas de los mismos) con
anterioridad a una etapa de fermentación, con preferencia antes de
las etapas iniciales de homogeneización/calentamiento, para
proporcionar la interacción entre goma iónica - proteína láctea sin
causar coacervación con la proteína.
El documento US 6303160 describe un proceso para
producir un queso de nata con alto contenido de humedad, que tiene
unas características de textura deseables, es decir, una firmeza
incrementada. Más en particular, el proceso descrito proporciona un
queso de nata con alto contenido de humedad, con una firmeza
significativamente incrementada mediante control de los niveles de
humedad durante el proceso de fabricación a niveles por debajo del
nivel de humedad objetivo final del producto de queso de nata final;
el nivel de humedad de la composición final se ajusta después al
nivel de humedad objetivo final mediante la adición de agua. Se
sugiere que el control de los niveles de humedad durante el proceso
de fabricación da como resultado niveles significativamente
incrementados de firmeza en el producto de queso de nata final.
Por lo tanto, sigue existiendo una necesidad de
producción de un queso de nata natural que se lleve a cabo
utilizando cultivos bacterianos productores de ácido láctico, y que
incluso proporcione un nivel consistente de pH con menos acidez
indeseada y por lo tanto, un producto más placentero
organolépticamente. Adicionalmente, sigue existiendo una necesidad
de un proceso de elaboración de queso de nata que proporcione
eficiencias y rendimientos incrementados al facilitar la
incorporación incrementada de proteínas de suero sin necesidad de
una etapa de separación de suero, de un equipo especializado para la
transferencia de calentamiento, y/o de la creación de una emulsión
con un tamaño medio de partícula reducido. La presente invención
proporciona tal proceso perfeccionado.
La presente invención proporciona métodos de
preparación de productos lácteos cultivados y/o de queso de nata,
que son preparados sin ninguna etapa de separación de suero, en los
que se añade una cantidad considerable de material lácteo no
cultivado (generalmente mayor de alrededor de un 60 por ciento, y
con preferencia de alrededor de un 70 a alrededor de un 80 por
ciento, de la proteína láctea total), a una mezcla láctea cultivada,
y funcionalidad a continuación (por ejemplo, utilizando condiciones
de alta temperatura y de alto cizallamiento) para ofrecer un
producto de queso acabado con propiedades organolépticas y niveles
de proteína de suero similares en comparación con los productos de
queso de nata fabricados convencionalmente. Puesto que no se utiliza
ninguna etapa de separación de suero, su coste es más económico.
Puesto que se añade una proporción significativa de proteína y de
sólidos lácteos después del cultivo, el producto puede ser fabricado
mediante producción continuada sin equipo especializado de
transferencia de calor, y ofrece finalmente un producto acabado con
un nivel de pH más uniforme y con menos acidez indeseable,
proporcionando con ello un producto con un perfil de sabor más
deseable.
La presente invención proporciona un proceso
para la fabricación de un producto lácteo cultivado que contiene
ingredientes lácteos cultivados y no cultivados, comprendiendo dicho
proceso:
(1) proporcionar una primera mezcla de
ingredientes lácteos que tiene una primera cantidad de proteína
láctea,
(2) homogeneizar y pasteurizar la primera mezcla
para formar una primera mezcla homogeneizada y pasteurizada,
(3) enfriar la primera mezcla homogeneizada y
pasteurizada entre alrededor de 20 y alrededor de 40ºC (alrededor
de 68 y alrededor de 104ºF), para formar una primera mezcla
enfriada,
(4) añadir un cultivo bacteriano de producción
de ácido láctico a la primera mezcla enfriada, enfriando después
para formar una primera mezcla que contenga cultivo,
(5) cultivar la primera mezcla contenedora de
cultivo, a una temperatura y durante un tiempo suficientes para
obtener una primera mezcla cultivada de pH estable, en la que el pH
esté comprendido en la gama de alrededor de 3,5 a alrededor de 5,5
(con preferencia, de alrededor de 4,0 a alrededor de 4,5),
(6) proporcionar una segunda mezcla de
ingredientes lácteos que tiene una segunda cantidad de proteínas
lácteas, sales y gomas,
(7) añadir la segunda mezcla a la primera mezcla
cultivada de pH estable, para formar una tercera mezcla, y
(8) calentar y homogeneizar la tercera mezcla a
una temperatura y durante un tiempo suficientes para obtener un
producto lácteo cultivado que contiene ingredientes lácteos
cultivados y no cultivados, que tiene una cantidad total de
proteína láctea;
en el que la primera cantidad de proteína láctea
es de alrededor de un 10 a alrededor de un 40 por ciento, y la
segunda cantidad de proteína láctea va de alrededor de un 60 a
alrededor de un 90 por ciento, en base a la cantidad total de
proteína láctea, en el que el producto lácteo cultivado tiene una
relación de proteína de suero respecto a caseína que es mayor de
aproximadamente 60:40, y en el que el proceso no incluye ninguna
etapa de separación de suero.
La invención proporciona también un proceso para
la fabricación de un producto lácteo cultivado aireado, que
contiene ingredientes lácteos cultivados y no cultivados,
comprendiendo dicho proceso:
(1) proporcionar una primera mezcla de
ingredientes lácteos que posee una primera cantidad de proteína
láctea,
(2) homogeneizar y pasteurizar la primera mezcla
para formar una primera mezcla homogeneizada y pasteurizada,
(3) enfriar la primera mezcla homogeneizada y
pasteurizada hasta alrededor de 20 a 40ºC (de alrededor de 68 a
alrededor de 104ºF), para formar una primera mezcla enfriada,
(4) añadir un cultivo bacteriano productor de
ácido láctico a la primera mezcla enfriada, enfriando después para
formar una primera mezcla contenedora de cultivo,
(5) cultivar la primera mezcla contenedora de
cultivo a una temperatura y durante un tiempo suficientes para
obtener una primera mezcla cultivada de pH estable, en la que el pH
estable está comprendido en la gama de alrededor de 3,5 a alrededor
de 5,5,
(6) proporcionar una segunda mezcla de
ingredientes lácteos, que tiene una segunda cantidad de proteína
láctea, sales y gomas,
(7) añadir la segunda mezcla a la primera mezcla
cultivada de pH estable, para formar una tercera mezcla,
(8) calentar y homogeneizar la tercera mezcla a
una temperatura y durante un tiempo suficientes para obtener un
producto lácteo cultivado que contiene ingredientes cultivados y no
cultivados, que tiene una cantidad total de proteína láctea, y
(9) airear el producto lácteo cultivado para
proporcionar un producto lácteo cultivado aireado que tiene una
sobreexposición de al menos alrededor de un 5 por ciento;
en el que la primera cantidad de producto lácteo
es de alrededor de un 10 a alrededor de un 40 por ciento, y la
segunda cantidad de producto lácteo es de alrededor de un 60 a
alrededor de un 90 por ciento, en base a la cantidad total de
proteína láctea, en el que el producto lácteo cultivado aireado
tiene una relación de proteína de suero respecto a caseína que es
mayor de aproximadamente 60:40, y en el que el proceso no incluye
ninguna etapa de separación de suero.
La figura 1 proporciona un diagrama de flujo que
ilustra el proceso general de la presente invención.
Según se ha indicado en la Figura 1, los
ingredientes lácteos líquidos son homogeneizados y pasteurizados
para formar una primera mezcla que será, en una etapa posterior,
cultivada. Los ingredientes lácteos adecuados incluyen por ejemplo,
leche con niveles variables de contenido graso (es decir, leche sin
grasa o desnatada, leche con bajo contenido en grasa, leche de
contenido total graso o leche entera, leche entera con grasa
añadida, y similares), sólidos de la leche, nata, y similares. En
general, esta primera mezcla contiene alrededor de un 10 a
alrededor de un 50 por ciento de sólidos. Esta primera mezcla es
pasteurizada y homogeneizada a continuación utilizando métodos
convencionales, y enfriada después a alrededor de 20 a alrededor de
40ºC (alrededor de 68 a alrededor de 104ºF).
La primera mezcla es cultivada a continuación a
una temperatura de alrededor de 20 a alrededor de 40ºC (de
alrededor de 68 a alrededor de 104ºF), y durante un tiempo
suficiente para obtener un pH estable de alrededor de 3,5 a
alrededor de 5,5 (con preferencia, de alrededor de 4,0 a alrededor
de 4,5), utilizando condiciones de cultivo y cultivos bacterianos
de ácido láctico convencionales. El cultivo de ácido láctico
utilizado no está limitado en particular. Por ejemplo, se puede
elegir en el grupo consistente en Lactobacillus bulgaricus,
Lactobacillus lactis, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus
delbrueckli subesp. lactis, Streptococcus thermophilus,
Lactococcus lactis subesp. lactis, Lactococcus lactis
subesp. cremoris, Lactococcus lactis subesp.
lactis biovar diacetylactis, Leuconostoc lactis, Leuconostoc
mesenteroides subesp. cremoris, Pediococcus pentosaceus,
y Lactobacillus casei, y mezclas de los mismos. Con
preferencia, los cultivos son cultivos de sedimentación de cuba
directa (DVS). Tales cultivos se añaden generalmente a la mezcla de
fermentación a un nivel de alrededor de 0,01 a alrededor de un 1,0
por ciento, en particular de alrededor de un 0,05 a alrededor de un
0,5 por ciento. En general, un pH estable dentro de la gama deseada
se obtiene después de alrededor de 10 a alrededor de 16 horas.
La mezcla cultivada resultante se combina a
continuación con una segunda mezcla que contiene ingredientes
lácteos adicionales, pero no cultivados, sales, gomas y
opcionalmente, aditivos de queso convencionales. Estos ingredientes
lácteos adicionales incluyen, por ejemplo, concentrado seco de
proteína de suero, concentrado líquido de proteína de suero,
aislado de proteína de suero, suero dulce líquido o seco, suero
ácido líquido o seco, y similares, así como también mezclas de los
mismos. Hasta alrededor de un 20 por ciento de la proteína puede
ser proteína de leche, no de suero (por ejemplo, leche seca, sólidos
de la leche, concentrados de leche, y similares). La composición y
las cantidades de los diversos ingredientes de la segunda mezcla, y
la cantidad de segunda mezcla añadida a la mezcla combinada, debe
ser ajustada para proporcionar un producto de queso de nata de la
composición deseada. En general, la cantidad de proteína seca
proporcionada por la primera mezcla (es decir, cultivada) debe ser
de alrededor de un 10 a alrededor de un 40 por ciento del producto
final, y la cantidad de proteína láctea proporcionada por la
segunda mezcla (es decir, no cultivada) debe ser de alrededor de un
60 a alrededor de un 90 por ciento del producto final. Con
preferencia, el producto final deberá contener de alrededor de un
20 a alrededor de un 30 por ciento de proteína láctea cultivada, y
de alrededor de un 70 a alrededor de un 80 por ciento de proteína
láctea no cultivada. Además, el producto final contiene generalmente
de alrededor de un 0,5 a alrededor de un 2 por ciento de sal y de
alrededor de un 0,2 a alrededor de un 1 por ciento de
gomas/estabilizadores, y con preferencia de alrededor de un 0,7 a
alrededor de un 1,3 por ciento de sal y de alrededor de un 0,3 a
alrededor de un 0,7 por ciento de gomas/estabilizadores. De ese
modo, la segunda mezcla deberá ser ajustada para obtener proteína
láctea no cultivada, sal y gomas/estabilizadores suficientes para
obtener estos niveles deseados en el producto final.
Las gomas/estabilizadores adecuados incluyen los
utilizados en los productos convencionales de queso de nata.
Ejemplo de gomas/estabilizadores adecuados incluyen la goma de
algarrobo, goma tara, goma de xantano, goma de algarroba,
carragaheno, goma de celulosa, maltodextrina, pectina, inulina,
almidón, gelatina, agar, y similares, así como también mezclas de
los mismos. Las gomas/estabilizadores preferidos incluyen xantano,
goma de algarroba y goma guar. Los términos "goma",
"estabilizador" y "goma/estabilizador", se utilizan
intercambiablemente en la presente descripción. La segunda mezcla
puede contener también opcionalmente ingredientes adicionales tales
como saborizantes, colorantes, agentes antimicrobianos, y similares.
Tales ingredientes opcionales pueden ser añadidos en otros puntos
del proceso mientras no afecten negativamente al proceso o al
producto resultante.
La combinación de la mezcla cultivada y de la
segunda mezcla, que contiene proteína láctea no cultivada, sal y
gomas/estabilizadores, se somete a continuación a un tratamiento con
calor y a homogeneización, en cualquier orden, para proporcionar el
producto deseado. En una operación, la mezcla es homogeneizada en un
homogeneizador de alto cizallamiento. Con preferencia, la
combinación es homogeneizada a una presión de alrededor de 3,4 MPa
a alrededor de 55,2 MPa (de alrededor de 500 a alrededor de 8.000
libras por pulgada cuadrada (psi)). Más preferentemente, la
combinación es homogeneizada a una presión de alrededor de 10,34 MPa
a alrededor de 41,37 MPa (de alrededor de 1.500 a alrededor de
6.000 psi), y más preferentemente de alrededor de 13,79 MPa a
alrededor de 27,58 MPa (de alrededor de 2.000 a alrededor de 4.000
psi. La homogeneización proporciona tamaños de partícula reducidos
en la mezcla. Se prefiere alcanzar un tamaño de partícula menor de
alrededor de 32,5 micras, y más preferentemente, un tamaño de
partícula menor de alrededor de 1,5 micras. Los homogeneizadores
adecuados que pueden ser empleados para este propósito, son bien
conocidos en los sectores de la ciencia láctea y de la química de
los alimentos.
La segunda operación a la que se somete la
combinación, consiste en un tratamiento controlado a temperatura
elevada. En general, la combinación se trata entre alrededor de 79 y
alrededor de 102ºC (alrededor de 175 y alrededor de 215ºF), durante
de alrededor de 2 a alrededor de 60 minutos. Con preferencia, este
tratamiento se realiza a una temperatura que va de alrededor de 82
a alrededor de 96ºC (de alrededor de 180 a alrededor de 205ºF),
durante de alrededor de 5 a alrededor de 30 minutos. Diversas
maneras de llevar a cabo el tratamiento a temperatura elevada son
conocidas por los expertos en la ciencia láctea y en la química de
los alimentos. Tales métodos incluyen, por ejemplo, calentar en un
recipiente por lotes encamisado térmicamente, o el paso a través de
un tubo intercambiador de calor en el que la velocidad de fluido y
la longitud del tubo establecen la duración del tratamiento. La
secuencia preferida de estas operaciones es una en la que la
homogeneización precede al tratamiento con temperatura. También se
ha encontrado que la secuencia inversa, sin embargo, funciona bien.
En general, la homogeneización y el tratamiento con calor pueden ser
llevados a cabo al mismo tiempo, por ejemplo, calentando la
combinación antes de, y/o durante, la homogeneización.
Alternativamente, si uno de estos procedimientos se lleva a cabo en
primer lugar, el otro puede venir a continuación dentro de un tiempo
operativamente conveniente. Aunque no se desea introducir
limitaciones con la teoría, se cree que los tratamientos combinados
de calor y homogeneización desnaturalizan y forman enlaces cruzados
en las proteínas de suero de la segunda mezcla, construyendo con
ello la textura deseada.
El producto lácteo cultivado o de queso de nata
resultante, que contiene tanto proteínas lácteas cultivadas como no
cultivadas, tiene un pH comprendido en la gama de alrededor de 4,5 a
alrededor de 5,5, y con preferencia, de alrededor de 4,8 a
alrededor de 5,2. Además, se ha encontrado que el producto lácteo
cultivado o de queso de nata resultante tiene un pH más homogéneo
durante su fabricación y contiene menos acidez que los productos de
queso de nata convencionales. En general, el presente producto
lácteo cultivado o de queso de nata, tiene una vida propia de
alrededor de 9 meses cuando se envasa en un contenedor sellado y se
almacena bajo condiciones de refrigeración (es decir, a alrededor
de 7ºC (45ºF)). Además, el producto lácteo cultivado o de queso de
nata resultante, tiene una relación de proteína de suero respecto a
caseína de entre alrededor de 60:40 y alrededor de 90:10, y con
preferencia de entre alrededor de 75:25 y alrededor de 85:15. De
este modo, los presentes productos de queso de nata contienen
significativamente más proteína de suero que los productos de queso
de nata convencionales, incluyendo los productos de queso de nata
producidos mediante los métodos descritos en la patente de EE.UU.
nº 6.558.716, los cuales contienen en general menos de un 4 por
ciento de proteína de suero en base a la proteína total. En
general, los presentes productos de queso de nata proporcionados
por la presente invención contienen de alrededor de un 60 a
alrededor de un 90 por ciento de proteína de suero, en base al
contenido total de proteína, y con preferencia de alrededor de un 75
a alrededor de un 85 por ciento de proteína de suero.
Otros ingredientes, incluyendo aunque sin
limitación, los edulcorantes, frutas, saborizantes, y otros aditivos
convencionales, pueden ser añadidos a los productos de queso de
nata cultivado resultantes. Los productos lácteos cultivados o de
queso de nata pueden ser también ventilados para proporcionar un
producto lácteo aireado bajo en grasa que tenga una sobreexposición
mayor de alrededor de un 5 por ciento, con preferencia mayor de
alrededor de un 15 por ciento, y más preferentemente de alrededor de
un 15 a un 50 por ciento. Con la adición de niveles adecuados de
edulcorantes (es decir, para dar sabor) y con la aireación, se
pueden preparar productos lácteos aireados bajos en grasa que
contienen menos de alrededor de un 12 por ciento de grasa (con
preferencia de alrededor de un 3 a alrededor de un 9 por ciento de
grasa), más de alrededor de un 5 por ciento de proteína (con
preferencia de alrededor de un 6 a alrededor de un 10 por ciento), y
alrededor de un 40 a 80 por ciento de humedad (con preferencia de
alrededor de un 60 a alrededor de un 70 por ciento de humedad).
Tales productos lácteos aireados tienen relaciones de grasa
respecto a proteína menores de alrededor de 2,5 (con preferencia
menores de alrededor de 1,4), valores de sobreexposición de al menos
un 5 por ciento (con preferencia mayores de alrededor de un 15 por
ciento y más preferentemente de alrededor de un 15 a un 50 por
ciento), sólidos lácteos de al menos un 10 por ciento, y una
resistencia a la espumación de al menos alrededor de 100
pascales.
A menos que se indique otra cosa, todos los
porcentajes y relaciones de la presente descripción están expresados
en peso en base al peso total de la composición de producto de
queso de nata final. Todas las patentes y publicaciones citadas en
la presente descripción quedan por tanto aquí incorporadas por
referencia en su totalidad.
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Un queso de nata con toda la grasa de acuerdo
con la invención, fue preparado utilizando el método general que se
ha ilustrado en el diagrama de flujo del proceso (Figura 1). La nata
pasteurizada (39,6% de grasa de la leche), fue cultivada utilizando
alrededor de un 1 por ciento de un cultivo bacteriano productor de
ácido láctico (DSM Food Specialties, Milville, UT) a alrededor de
22,2ºC (72ºF) hasta un pH de estado estable de 4,43 (tiempo total
de alrededor de 12,5 horas). Después de calentar a 82,2ºC (180ºF),
se realizaron adiciones de ingredientes según se muestra en la
siguiente receta (en base a 45,4 kg (100 libras) de producto
acabado).
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El concentrado de proteína de suero se obtuvo en
Glanbia Nutritional, Inc. (Monroe, WI); el polvo de suero era de
American Milk Producers, Inc. (Jim Falls, WI); y el
estabilizador/goma era goma de algarroba obtenida en Danisco USA,
Inc. (New Century, KS). Una vez que todos los ingredientes habían
sido añadidos, se mantuvo la combinación durante 10 minutos entre
82 y 85ºC (180 y 185ºF), y posteriormente fue homogeneizada a
20,7/3,4 MPa (3000/500 psi) (primera y segunda etapa). El producto
fue recogido y envasado.
El queso de nata preparado de acuerdo con el
proceso de la invención presentaba la composición y las propiedades
físicas siguientes, en comparación con (1) un queso de nata
expansionado de forma gradual, y (2) un queso de nata preparado con
la utilización del proceso del ejemplo 2 de la patente de EE.UU. nº
6.558.716. En la tabla 1B (así como también en las correspondientes
tablas 2C y 3C de los ejemplos 2 y 3, respectivamente), los sólidos
totales, la grasa total, los sólidos totales no grasos y la proteína
total, están basados en la composición del queso de nata acabado,
mientras que el porcentaje de sólidos no cultivados, el porcentaje
de sólidos no cultivados no grasos, y el porcentaje de proteína no
cultivada, están basados en los sólidos totales, la grasa total,
los sólidos no grasos totales, y la proteína total, respectivamente,
de la composición del queso de nata acabado. Por ejemplo, el
producto de la invención contiene el 6,0 por ciento de proteína, y
de esa proteína, el 73,9 por ciento es no cultivada (y, por lo
tanto, el 26,1 por ciento es cultivada).
El proceso de la invención incorpora una
preponderancia de proteína (es decir, alrededor de un 74 por ciento
de proteína total) después de la etapa de cultivo. Esto crea un
producto de queso acabado con niveles incrementados de proteína de
suero, un nivel de pH más homogéneo o robusto durante la fabricación
comercial, y niveles de pH más altos que los esfuerzos
convencionales y previos. El producto preparado de acuerdo con el
proceso de la invención, se estimó que tenía un buen sabor y una
calidad comestible global con niveles reducidos de acidez
indeseable en comparación con el queso de nata convencional. Además,
el proceso de la invención no incluye ninguna etapa de separación
de suero, y por lo tanto es más eficaz.
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Se preparó un queso de nata, reducido en cuanto
a contenido de grasa, de acuerdo con el proceso de la invención,
utilizando el método general ilustrado en el diagrama de flujo del
proceso (Figura 1). La leche y la nata se mezclaron,
homogeneizaron, y pasteurizaron para producir una mezcla láctea con
la siguiente composición:
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\vskip1.000000\baselineskip
La mezcla láctea fue cultivada hasta que el pH
alcanzó un nivel de estado estable (pH 4,17). Tras el calentamiento
de alrededor de 16 a alrededor de 82ºC (de alrededor de 61 a
alrededor de 180ºF), se realizaron adiciones de ingredientes según
se muestra en la siguiente receta (en base a 45,4 kg (100 lbs) de
producto acabado).
\vskip1.000000\baselineskip
El WPC y el polvo de suero fueron los mismos que
los utilizados en el ejemplo 1. El estabilizador/goma fue una
mezcla de alrededor de un 80 por ciento de goma de algarroba
(Danisco, USA, Inc., New Century, KS) y alrededor de un 20 por
ciento de goma de xantano (CP Kelco, Chicago, IL). Después de que
todos los ingredientes fueron añadidos a la mezcla, la mezcla se
mantuvo durante 10 minutos a alrededor de 82 a 85ºC (de alrededor de
180 a alrededor de 185ºF), y se homogeneizó posteriormente a
20,7/3,4 MPa (3000/500 psi) (primera y segunda etapa). El producto
fue recogido y envasado.
El queso de nata preparado de acuerdo con el
proceso de la invención presentaba la composición y las propiedades
siguientes en comparación con (1) el queso de nata ligera, realizado
de manera convencional, y (2) un queso de nata similar preparado
con la utilización del proceso del ejemplo 7 de la patente de EE.UU.
nº 6.558.716.
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Al igual que en el ejemplo anterior, el proceso
de la invención incorpora una preponderancia de proteína tras la
etapa de cultivo. Esto crea un producto de queso acabado con niveles
incrementados de proteína de suero y un pH más consistente o
robusto durante la fabricación comercial, y niveles de pH más
elevados que los esfuerzos convencionales y previos. Se estimó que
el producto preparado de acuerdo con el proceso de la invención
tenía buen sabor y una calidad de comestible global con niveles
reducidos de acidez indeseable en comparación con el queso de nata
convencional. Además, el proceso de la invención no incluye ninguna
etapa de separación de suero y por lo tanto es más eficaz.
\newpage
Se preparó un queso de nata
ultra-ligero de acuerdo con el proceso de la
invención, utilizando el método general ilustrado en el diagrama de
flujo del proceso (Figura 1). La leche y la nata fueron mezcladas,
homogeneizadas, y pasteurizadas para producir una mezcla láctea con
la siguiente composición:
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\vskip1.000000\baselineskip
La mezcla láctea fue cultivada hasta un pH de
estado estable de 4,17. Tras el calentamiento desde aproximadamente
14 hasta aproximadamente 82ºC (aproximadamente 58 hasta
aproximadamente 180ºF), se realizaron adiciones de ingredientes
según se muestra en la receta siguiente (en base a 45,4 kg (100 lbs)
de producto acabado).
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\vskip1.000000\baselineskip
La mezcla de WPC, polvo de suero y
estabilizador/goma fue la misma que la utilizada en el ejemplo 2.
Después de que todos los ingredientes fueron añadidos a la mezcla,
la mezcla se mantuvo durante 10 minutos entre alrededor de 82 y
alrededor de 85ºC (alrededor de 180 y alrededor de 185ºF), y
posteriormente fue homogeneizada a 20,7/3,4 MPa (3000/500 psi)
(primera y segunda etapa). El producto fue recogido y envasado. El
queso de nata preparado de acuerdo con el proceso de la invención
presentaba las siguientes propiedades y composición.
Al igual que en los ejemplos anteriores, el
proceso de la invención incorpora una preponderancia de proteína
tras la etapa de cultivo. Esto crea un producto de queso acabado con
niveles incrementados de proteína de suero y un nivel de pH
robusto, más elevado, así como también un buen sabor y una buena
calidad de comestible global. Además, el proceso de la invención no
incluye ninguna etapa de separación de suero, y por lo tanto es más
eficaz. Aunque no se evaluaron los productos de comparación (es
decir, los productos convencionales y los productos preparados
mediante el método de la patente U.S. 6.558.716), se espera que las
propiedades de tales productos de comparación sean similares a las
de los productos de comparación mostrados en los ejemplos 1 y 2
(excepto para niveles de grasa total más bajos).
\vskip1.000000\baselineskip
Un producto lácteo cultivado, aireado, de bajo
contenido en grasa, fabricado de acuerdo con el proceso de la
invención, fue preparado mezclando leche y nata con la composición
mostrada en la tabla 4A.
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\vskip1.000000\baselineskip
La combinación de mezcla láctea fue
homogeneizada a 17/3,4 MPa (2500/500 psi) (primera y segunda etapa),
pasteurizada a 75,6ºC (168ºF) durante 30 segundos, y enfriada a
alrededor de 22,2ºC (alrededor de 72ºF).
A continuación, la mezcla láctea fue inoculada
con un 0,03% de cultivos bacterianos DVS productores de ácido
láctico suministrados por Chr. Hansen, y se dejó incubar a 22,2ºC
(72ºF) durante 15 horas. Cuando el pH alcanzó un estado estable de
4,35, la mezcla fue calentada a 82,2ºC (180ºF), y las siguientes
adiciones de ingredientes fueron realizadas según la tabla 4B.
\vskip1.000000\baselineskip
El WPC (49,75% de proteína) fue suministrado por
First District Association (Litchfield, MN). El estabilizador/goma
utilizado fue una mezcla de alrededor de un 77 por ciento de goma de
algarroba (suministrada por Danisco USA Inc.), alrededor de un 15
por ciento de xantano (suministrado por CP Kelco), y alrededor de un
8 por ciento de carragaheno (suministrado por FMC Corp.,
Philadelphia, PA). Después de que los ingredientes fueron añadidos
a la mezcla, se mantuvo la mezcla durante 15 minutos a 82,2ºC
(180ºF) y posteriormente fue homogeneizada a 20,7 MPa (3000 psi)
(etapa única). A continuación, el producto lácteo fue calentado a
86,7ºC (188ºF) a través de un triple tubo, y se mantuvo durante 60
minutos en una caldera Grohn mientras se mantenía la temperatura
del producto entre 79,4 y 82,2ºC (175 y 180ºF). A continuación, una
porción del producto lácteo cultivado fue mezclado con ingredientes
adicionales, según se muestra en la receta de la tabla 4C.
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El producto resultante fue enfriado a
aproximadamente 2,2ºC (36ºF) utilizando un intercambiador de calor
con superficie ranurada, y se agitó/aireó durante aproximadamente un
20% de rebasamiento. Los productos acabados fueron recogidos en
copas de 227 g (8 onzas), se hermetizaron y se dispusieron en
almacenamiento refrigerado (7,2ºC (45ºF)). Este producto se mantuvo
bajo condiciones refrigeradas (<7,2ºC (<45ºF)) y fue
monitorizado durante 4 meses sin ninguna degradación de la
estabilidad del aire de la celda o pérdida aparente de rebasamiento.
El producto preparado de acuerdo con el proceso de la invención,
fue evaluado y se determinó que tenía buen sabor y buena calidad
comestible global a lo largo de su ciclo de vida. Un resumen de las
características de los productos acabados, ha sido recopilado en la
tabla 4D.
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La resistencia a la espumación fue medida
utilizando un viscosímetro Haake modelo VT550 (Gebruder Haake GmbH,
Karlsruhe, Alemania) a una velocidad de cizallamiento de 0,0236
seg^{-1} y a una temperatura de 7,2ºC (45ºF).
Claims (8)
1. Un proceso para la fabricación de un
producto lácteo cultivado que contiene ingredientes lácteos
cultivados y no cultivados, comprendiendo dicho proceso:
(1) proporcionar una primera mezcla de
ingredientes lácteos que tiene una primera cantidad de proteína
láctea,
(2) homogeneizar y pasteurizar la primera mezcla
para formar una primera mezcla homogeneizada y pasteurizada,
(3) enfriar la primera mezcla homogeneizada y
pasteurizada entre 20 y 40ºC (68 y 104ºF), para formar una primera
mezcla enfriada,
(4) añadir un cultivo bacteriano de producción
de ácido láctico a la primera mezcla enfriada, enfriando después
para formar una primera mezcla que contenga cultivo,
(5) cultivar la primera mezcla contenedora de
cultivo, a una temperatura y durante un tiempo suficientes para
obtener una primera mezcla cultivada de pH estable, en la que el pH
esté comprendido en la gama de 3,5 a 5,5,
(6) proporcionar una segunda mezcla de
ingredientes lácteos que tiene una segunda cantidad de proteínas
lácteas, sales y gomas,
(7) añadir la segunda mezcla a la primera mezcla
cultivada de pH estable, para formar una tercera mezcla, y
(8) calentar y homogeneizar la tercera mezcla a
una temperatura y durante un tiempo suficientes para obtener un
producto lácteo cultivado que contiene ingredientes lácteos
cultivados y no cultivados, que tiene una cantidad total de
proteína láctea;
en el que la primera cantidad de proteína láctea
está comprendida entre un 10 y un 40 por ciento, y la segunda
cantidad de proteína láctea está comprendida entre un 60 y un 90 por
ciento, en base a la cantidad total de proteína láctea, en el que
el producto lácteo cultivado tiene una relación de proteína de suero
respecto a caseína que es mayor de 60:40, y en el que el proceso no
incluye ninguna etapa de separación de suero.
2. El proceso de la reivindicación 1, en el que
la primera cantidad de proteína láctea está comprendida entre un 20
y un 30 por ciento, y la segunda cantidad de proteína láctea está
comprendida entre un 70 y un 80 por ciento, en base a la cantidad
total de proteína láctea.
3. El proceso de la reivindicación 1 ó 2, en el
que la relación de proteína de suero respecto a caseína va desde
75:25 hasta 85:15.
4. El proceso de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el producto lácteo cultivado tiene
un pH comprendido en la gama de 4,5 a 5,5, y en el que el producto
lácteo cultivado tiene una vida propia de al menos alrededor de 9
meses bajo condiciones de refrigeración.
5. El proceso de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el producto lácteo cultivado es
queso de nata cultivado.
6. El proceso de la reivindicación 1 para la
fabricación de un producto lácteo cultivado aireado, que contiene
ingredientes lácteos cultivados y no cultivados, comprendiendo dicho
proceso:
(1) proporcionar una primera mezcla de
ingredientes lácteos que tienen una primera cantidad de proteína
láctea,
(2) homogeneizar y pasteurizar la primera mezcla
para formar una primera mezcla homogeneizada y pasteurizada,
(3) enfriar la primera mezcla homogeneizada y
pasteurizada entre 20 y 40ºC (68 y 104ºF) para formar una primera
mezcla enfriada,
(4) añadir un cultivo bacteriano de producción
de ácido láctico a la primera mezcla enfriada, y enfriar después
para formar una primera mezcla contenedora de cultivo,
(5) cultivar la primera mezcla contenedora de
cultivo a una temperatura y durante un tiempo suficientes para
obtener una primera mezcla cultivada de pH estable, en la que el pH
estable está comprendido en la gama de 3,5 a 5,5,
(6) proporcionar una segunda mezcla de
ingredientes lácteos que tiene una segunda cantidad de proteína
láctea, sales y gomas,
(7) añadir la segunda mezcla a la primera mezcla
cultivada de pH estable, para formar una tercera mezcla,
(8) calentar y homogeneizar la tercera mezcla a
una temperatura y durante un tiempo suficientes para obtener un
producto lácteo cultivado que contiene ingredientes lácteos
cultivados y no cultivados, que tiene una cantidad total de
proteína láctea, y
(9) ventilar el producto lácteo cultivado para
proporcionar un producto lácteo cultivado aireado que tiene un
rebasamiento de al menos alrededor de un 5 por ciento;
en el que la primera cantidad de proteína láctea
está comprendida entre un 10 y un 40 por ciento, y la segunda
cantidad de proteína láctea está comprendida entre un 60 y un 90 por
ciento, en base a la cantidad total de proteína láctea, en el que
el producto lácteo cultivado aireado tiene una relación de proteína
de suero respecto a caseína que es mayor de 60:40, y en el que el
proceso no incluye ninguna etapa de separación de suero.
7. El proceso de la reivindicación 6, en el que
se mezcla un edulcorante con el producto lácteo cultivado con
anterioridad a la aireación, en el que el producto lácteo cultivado
aireado contiene menos de un 12 por ciento de grasa, más de un 5
por ciento de proteína láctea total, entre un 40 y un 80 por ciento
de humedad, y tiene una relación de grasa respecto a proteína
láctea total menor de 2,5.
8. El proceso de la reivindicación 6 ó 7, en el
que el producto lácteo cultivado aireado contiene entre un 3 y un 9
por ciento de grasa, entre un 6 y un 10 por ciento de proteína
láctea total, y entre un 60 y un 75 por ciento de humedad, en el
que la relación de grasa respecto a proteína láctea total es menor
de 1,4, y en el que el rebasamiento está comprendido entre un 15 y
un 50 por ciento.
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