ES2321823T3 - Productos lacteos con tamaño medio de particula reducido. - Google Patents
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Abstract
Un método para elaborar queso cremoso que tiene una firmeza mejorada, comprendiendo dicho método: (1) mezclar ingredientes lácteos que comprenden un sustrato lácteo, grasa y proteína para generar una mezcla láctea líquida, teniendo los materiales de partida una relación de proteína de lactosuero a caseína de más de 60:40; (2) tratar la mezcla láctea líquida para generar una emulsión que tiene un tamaño medio de partícula de grasa de menos de 0,8 micrómetros; (3) añadir un cultivo productor de ácido o un ácido comestible a la emulsión para reducir el pH para generar una emulsión acidificada; y (4) calentar la emulsión acidificada para preparar el producto lácteo; en que el método no incluye una etapa de separación de lactosuero; y en el que el producto lácteo tiene un tamaño medio de partícula de grasa final de menos de 0,8 micrómetros y en el que el producto lácteo tiene una firmeza mejorada.
Description
Productos lácteos con tamaño medio de partícula
reducido.
La presente invención se refiere a un queso
cremoso superior que tiene cualidades de firmeza y cualidades de
textura que no se observan en los productos lácteos convencionales.
El queso cremoso de esta invención tiene tamaños medios de
partículas de grasa de menos de 0,8 micrómetros, preferentemente 0,1
a 0,8 micrómetros y más preferentemente 0,2 a 0,6 micrómetros, en
comparación con los productos lácteos convencionales que normalmente
tienen tamaños medios de partículas de grasa mayores que
aproximadamente 1 micrómetro.
La presente invención usa un tratamiento inicial
(por ejemplo, homogeneización a presión elevada, mezcla a alta
cizalladura, ultrasonidos, cavitación y similares) de una mezcla de
un sustrato lácteo líquido, grasa y proteína, seguido de cultivo y
calentamiento del homogenato para producir un producto lácteo que
tiene gotitas de grasa más pequeñas en suspensión en el homogenato.
El menor tamaño de gotita aumenta la firmeza debido a las mayores
interacciones de partícula-partícula. Un producto
más firme permitirá al fabricante usar menos proteína y, por lo
tanto, reducir el coste, para formular composiciones lácteas al
mismo tiempo que se mantiene una calidad elevada. El procedimiento
reivindicado en la presente memoria descriptiva permite también al
fabricante generar composiciones lácteas que contienen un tamaño de
partículas de grasas reducido sin usar emulsionantes. Aunque estos
emulsionantes pueden ser usados para reducir el tamaño de las
gotitas de grasa, los productos preparados, sin embargo, no pueden
ser clasificados como productos naturales o completamente lácteos
(es decir, deben ser generalmente clasificados como queso cremoso
de imitación o productos cremosos agrios de imitación); por tanto,
es deseable evitar el uso de estos emulsionantes.
La presente invención se refiere también a un
método para preparar un queso cremoso que tiene tamaños medios de
partículas de grasa de menos de aproximadamente 0,8 micrómetros sin
la etapa de separación de lactosuero normalmente asociada a la
fabricación de queso cremoso, y que tiene cualidades de firmeza y
cualidades de textura no observadas en los productos lácteos
convencionales. El método utiliza un sistema de proteína con
elevado contenido de lactosuero que requiere menos ácido para
alcanzar los niveles de pH necesarios para el desarrollo del queso
y, por tanto, produce un queso sin el defecto de un fuerte sabor
ácido comúnmente asociado con el queso producido mediante un
procedimiento sin lactosuero. Adicionalmente, el método hace posible
una retención mayor de proteínas de lactosuero en el queso
resultante, lo que proporciona ventajas nutricionales positivas. La
presente invención usa un tratamiento inicial (por ejemplo,
homogeneización a presión elevada, mezcla a alta cizalladura,
ultrasonidos, cavitación y similares) de un sustrato lácteo líquido
(es decir, una combinación de ingredientes lácteos secos y
líquidos), grasa y proteína, seguido de un cultivo y calentamiento
del homogenato para producir el queso cremoso que tiene gotitas de
grasa más pequeñas en suspensión en el homogenato.
Los procedimientos convencionales de preparación
de queso requieren normalmente la separación de una cantidad
significativa de humedad en la forma de lactosuero con el fin de
preparar el producto final. Estos procedimientos comprenden
generalmente desarrollar una acidez en la leche y sedimentar la
leche con un agente coagulante, como cuajo, o desarrollar una
acidez hasta el punto isoeléctrico de la proteína. La leche
sedimentada es cortada y se separa lactosuero a partir de la
cuajada resultante. La cuajada puede ser comprimida para
proporcionar un bloque de queso que seguidamente puede ser curado
dependiendo del tipo de queso que va a ser producido. Generalmente,
estos productos de queso convencionales tienen un tamaño medio de
partícula de grasa de aproximadamente 1 micrómetro o
más.
más.
Como media, en procedimientos convencionales de
preparación de queso, aproximadamente 3 a 10 kg de leche producirán
aproximadamente 1 kg de queso. Consecuentemente, la producción de
queso mediante procedimientos convencionales requiere no solamente
el transporte y almacenamiento de grandes volúmenes de leche fluida,
sino el tratamiento y separación de cantidades significativas de
lactosuero ácido, que añade costes significativos y complicaciones
logísticas al procedimiento de fabricación del queso.
En el pasado, ha habido intentos significativos
de preparar productos de queso sin la separación de lactosuero. Por
ejemplo, las patentes de EE.UU. 4.244.983 (13 de enero de 1981) y
4.379.175 (5 de abril de 1983) proporcionan un producto de queso
cremoso de imitación con bajo contenido de grasa. El producto se
prepara mezclando leche, una materia portadora que contiene grasa y
un estabilizador, calentando y mezclando seguidamente con cuajada
de requesón. Se pueden añadir conservantes y saborizantes antes o
después del calentamiento. Seguidamente la mezcla se homogeneiza y
se prepara para el envasado.
La patente de EE.UU. 4.724.152 (9 de febrero de
1988) proporciona un producto de queso cremoso con bajo contenido
de grasa y un método para la preparación de este producto. El
producto se prepara mezclando leche, una materia portadora que
contiene grasa de leche y sólidos de leche seca sin grasa para
formar una mezcla de aliño que es pasteurizada y homogeneizada.
Seguidamente se añade un estabilizador y requesón y la mezcla se
homogeneiza nuevamente. Pueden ser añadidos conservantes y agentes
para dar sabor antes o después de la etapa de homogeneización
final. El producto es seguidamente envasado en caliente en un envase
final.
La patente de EE.UU. 4.397.878 (9 de agosto de
1983) proporciona un método para preparar un alimento de tipo queso
cremoso que comprende las etapas de (1) disolver caseína, un aceite
o grasa, un agente emulsionante, lactosa, una sal de calcio y
ortofosfato en agua; (2) pasteurizar y homogeneizar la mezcla
resultante para formar una emulsión; (3) añadir un cultivo y
fermentar hasta que se alcance un pH de 5,4 a 5,9; (6) añadir
estabilizantes y otros aditivos; (7) pasteurizar; (8) introducir en
recipientes y (9) enfriar. Análogamente, la patente de EE.UU.
4.390.560 (28 de junio de 1983) describe un procedimiento para la
preparación de un alimento de tipo queso cremoso usando
\delta-lactona glucónica para rebajar el pH en
lugar de cultivos bacterianos que producen ácido láctico.
El documento EP 1201134 se refiere a un producto
de tipo queso cremoso en el que una proteína que no es caseína
sustituye a la proteína de caseína y un método para preparar el
producto. El procedimiento comprende mezclar (1) proteínas
distintas de caseínas lácteas, (2) grasa como grasa de manteca u
otra grasa de calidad alimentaria y (3) agua para formar una
mezcla; someter la mezcla a una primera homogeneización para formar
una matriz de proteína estabilizada en un sistema en movimiento;
digerir el sistema de la emulsión estabilizada de matriz de
proteína a una temperatura eficaz para desnaturalizar las proteínas
hasta formar una emulsión estabilizada de matriz de proteína
desnaturalizada; ajustar el pH de la emulsión estabilizada de matriz
de proteína desnaturalizada de aproximadamente 4 a aproximadamente
6; someter la emulsión de pH ajustado a una segunda homogeneización
para formar el producto de tipo queso cremoso y envasar el
producto.
El documento US 4732769 describe un queso blando
no madurado que tiene un contenido de materia seca de 18 a 35%, del
que al menos un 40% consiste en los sólidos no grasos de la leche.
El queso se prepara a partir de leche concentrada inoculando la
leche con un cultivo de una combinación de cepas de Streptococcus
cremoris espesante, Streptococcus cremoris fuertemente acidificante
y Streptococcus lactis suavemente acidificante.
Lemay A et al en la publicación
"Influence of Microfluidization of Milk on Cheddar Chesse
Composition, Color, Texture and Yeild" Journal of Diary Science,
American Dairy Science Association Campaign Illinois US Vol 77 nº
10, 1 de octubre de 1994, páginas 2870-2879
describen el tratamiento de leche mediante
microfluidización/homogeneiza-
ción de hasta 69 MPa antes de la etapas de tratamiento de preparación del queso, que incluyen una inoculación para reducir el pH hasta 5,3.
ción de hasta 69 MPa antes de la etapas de tratamiento de preparación del queso, que incluyen una inoculación para reducir el pH hasta 5,3.
Finalmente, la patente de EE.UU. 5.882.704 (16
de marzo de 1999) describe un procedimiento para producir un
producto de tipo queso cremoso pastoso y blando para ser usado en
aplicaciones de pastelería. Una mezcla cremosa que consiste en 2 a
15 por ciento de un componente de proteína, 2 a 25 por ciento de un
componente de hidratos de carbono, 10 a 50 por ciento de un
componente graso, 40 a 74 por ciento de agua y una cantidad menor de
un emulsionante es cultivada y seguidamente pasteurizada,
homogeneizada y enfriada.
Aunque los procedimientos anteriormente
indicados proporcionan generalmente la preparación de diversos
productos de tipo queso cremoso sin la separación de lactosuero,
tienen todavía un cierto número de problemas y/o desventajas. Por
ejemplo, los procedimientos indicados en las patentes de EE.UU.
4.244.983, 4.379.175 y 4.724.152 requieren el uso de una cantidad
sustancial de cuajada de requesón, que se prepara mediante
procedimientos convencionales de preparación de queso. Por tanto,
aunque el procedimiento primario para producir el producto de queso
cremoso evita las complicaciones asociadas con la separación de
lactosuero, la producción de un componente principal que va a ser
usado en la ejecución del producto final no lo hace. Adicionalmente,
los procedimientos indicados en las patentes de EE.UU. 4.397.878 y
4.390.560 usan sales emulsionantes para desarrollar una consistencia
y textura apropiadas en el producto de tipo queso cremoso. Las
sales emulsionantes, aunque proporcionan una textura homogénea,
confieren también un sabor salado no deseable. Además de ello, bajo
los patrones de identidad actuales, un queso cremoso preparado
usando sales emulsionantes no puede ser clasificado como un queso
natural. Finalmente, la patente de EE.UU. 5.882.704, además de
emplear sales emulsionantes, está limitada a la producción de un
producto de tipo queso cremoso pastoso y blando para ser usado en
aplicaciones de bollería.
Por tanto, sería deseable proporcionar un método
mejorado para producir un queso cremoso natural que contenga
cantidades significativas de proteínas de lactosuero beneficiosas.
Sería deseable también proporcionar un método mejorado para
producir queso cremoso natural sin una etapa de separación de
lactosuero ácido. También sería deseable proporcionar un método
mejorado para producir un queso cremoso natural usando ingredientes
lácteos no perecederos. La presente invención proporciona estos
métodos y productos mejorados. Además, la presente invención
proporciona métodos para producir queso cremoso que tiene tamaños
medios de partículas de grasa significativamente reducidos respecto
a los correspondientes productos lácteos convencionales que
incluyen, por ejemplo, queso cremoso (preparado usando un
procedimiento sin lactosuero) que contienen al menos 4 por ciento de
grasa.
La presente invención es un procedimiento para
elaborar un queso cremoso superior en el que un sustrato lácteo
líquido, grasa y proteína se mezclan para generar una mezcla
láctea.
Una mezcla láctea es sometida a un tratamiento
de reducción del tamaño de partículas suficiente para reducir el
tamaño medio de partícula del producto lácteo final hasta menos de
0,8 micrómetros, preferentemente 0,1 a 0,8 micrómetros y lo más
preferentemente 0,2 a 0,6 micrómetros. Ejemplos de estos
tratamientos de reducción del tamaño de partículas para conseguir
el tamaño medio de partícula deseado incluyen homogeneización a
presión elevada, mezcla a alta cizalladura, ultrasonidos cavitación
y similares.
En una realización preferida, el tratamiento de
reducción del tamaño de partículas incluye una homogeneización a
presión elevada de fase única o de dos fases. Usando una
homogeneización de fase única, la presión es mayor que 41,37 MPa y
preferentemente en el intervalo de 51,71 a 103,42 MPa para generar
un homogenato. Usando una homogeneización de dos fases. La primera
homogeneización es a más de 41,37 MPa y preferentemente en el
intervalo de 51,71 a 103,42 MPa, para generar un primer homogenato.
El primer homogenato se somete a una segunda homogeneización a
menos de 6,89 MPa para generar un segundo homogenato.
Preferentemente se emplea un procedimiento de homogeneización en
dos fases en la presente invención. El homogenato del procedimiento
de homogeneización de fase única o el procedimiento de
homogeneización de dos fases es fermentado o acidificado mediante la
adición de un ácido comestible hasta un pH de 4,5 a 5 para formar
un homogenato acidificado. El homogenato acidificado se calienta de
82,2 a 96,1ºC durante 2 a 20 minutos para producir un producto
lácteo que tiene una cremosidad, resistencia a la sinéresis y
firmeza mejoradas.
La presente invención se dirige a un método para
producir un producto de queso cremoso natural que contiene
cantidades significativas de proteína de lactosuero, sin separación
del lactosuero, y que tiene un tamaño medio de partícula reducido.
La eliminación de la etapa de separación del lactosuero proporciona
ventajas significativas sobre los procedimientos tradicionales como
un rendimiento mejorado de producto utilizable a partir de las
materias primas de partida y la eliminación de un tratamiento
costoso de lactosuero ácido. Además de ello, el uso de ingredientes
lácteos en polvo no perecederos puede proporcionar ventajas
adicionales de flexibilidad de la producción.
En un aspecto importante de la invención, la
disparidad de la capacidad tamponante entre caseína y proteína de
lactosuero permite el uso de un nivel reducido de agentes
acidificantes, que hace posible la preparación de un producto final
de queso cremoso que está exento del defecto de un fuerte sabor
ácido normalmente asociado con el queso producido mediante un
procedimiento sin lactosuero.
Con el fin de preparar un producto de queso
cremoso con las características apropiadas de textura, la
combinación de preparación del queso debe alcanzar un nivel de pH
que esté en el punto isoeléctrico de la leche o sus proximidades
(es decir, aproximadamente 4,7). En los procedimientos tradicionales
para quesos cremosos que utilizan leche estándar y crema como
materiales de partida y que tienen una relación de caseína a
proteína de lactosuero de aproximadamente 80:20, debe ser añadido
un nivel significativo de ácido para alcanzar el punto isoeléctrico
de la leche, debido a la elevada capacidad tamponante de la caseína.
A pesar el nivel elevado de ácido necesario para una apropiada
formación de la cuajada, se separa una cantidad sustancial del ácido
con la corriente de lactosuero, produciendo así un producto
organolépticamente agradable. Sin embargo, cuando se usan
ingredientes estándar de leche concentrada y crema en un
procedimiento sin lactosuero, el ácido en exceso no es separado y,
por tanto se prepara un producto con un sabor ácido inaceptable o
"picor ácido". El procedimiento de la presente invención
supera este defecto utilizando una combinación de ingredientes
lácteos en los que la relación de caseína a proteína de lactosuero
es más baja que la encontrada en ingredientes lácteos típicos. Como
la capacidad tamponante de la proteína de lactosuero es
sustancialmente menor que la de la caseína, es necesario menos
ácido para alcanzar el punto isoeléctrico de la leche, por tanto se
puede preparar un producto con excelentes sabor y textura a pesar
de la ausencia de una etapa de separación de lactosuero en el
procedimiento.
En otro aspecto importante de la invención, es
crítico dirigir a un valor diana la humedad y la grasa de los
ingredientes iniciales hasta los del producto final deseado,
teniendo en cuenta las ganancias y pérdidas de humedad durante el
tratamiento. La utilización de combinaciones de ingredientes lácteos
concentrados o secos de diversos niveles de humedad y grasa puede
ser útil a este respecto.
La presente invención proporciona un método para
elaborar un queso cremoso que tiene una firmeza mejorada,
comprendiendo dicho método:
(1) mezclar ingredientes lácteos que comprenden
un sustrato lácteo, grasa y proteína para generar una mezcla láctea
líquida, teniendo dicho material de partida una relación de proteína
de lactosuero a caseína mayor que 60:40,
(2) tratar la mezcla láctea líquida para generar
una emulsión que tiene un tamaño medio de partícula de grasa de
menos de 0,8 micrómetros;
(3) añadir un cultivo productor de ácido o un
ácido comestible a la emulsión para reducir el pH para generar una
emulsión acidificada; y
(4) calentar la emulsión acidificada para
producir el producto lácteo;
en el que el método no incluye una etapa de
separación de lactosuero; y en el que el producto lácteo tiene un
tamaño medio de partícula de grasa final de menos de 0,8 micrómetros
y en el que el producto lácteo tiene una firmeza mejorada.
En una disposición preferida, el método
comprende (1) mezclar ingredientes lácteos que comprenden un
sustrato lácteo, grasa y proteína para generar una mezcla láctea
líquida que contiene 4 a 30 por ciento de grasa y 2 a 8 por ciento
de proteína; (2) someter la mezcla láctea líquida a una etapa de
homogeneización a presión elevada a una presión total de al menos
51,71 MPa para generar un homogenato; (3) añadir un cultivo
productor de ácido o un ácido comestible al homogenato para reducir
el pH de 4,5 a 5,0, para generar un homogenato acidificado; (4)
calentar el homogenato acidificado de -82,2 a 96,1ºC durante 2 a 20
minutos para preparar el producto lácteo; en el que el producto
lácteo tiene un tamaño medio de partícula de grasa de 0,1 a 0,8
micrómetros y en el que el producto lácteo tiene una cremosidad,
resistencia a la sinéresis y firmeza mejoradas.
En una disposición preferida adicional, la
presente invención proporciona un método para producir un queso
cremoso natural que tiene una firmeza mejorada y sin la separación
de lactosuero, comprendiendo dicho método las etapas de: (1)
proporcionar una primera combinación líquida de ingredientes lácteos
que comprende 20 a 45 por ciento de sólidos totales 10 a 30 por
ciento de grasa y 4 a 8 por ciento de proteína en el que la relación
de proteína de lactosuero a caseína es mayor que 60:40; (2)
calentar la primera combinación líquida a una temperatura y durante
un tiempo suficiente para fundir la grasa en la combinación líquida;
(3) tratar la primera combinación líquida calentada para generar
una emulsión que tenga un tamaño medio de partícula de grasa de
menos de 0,8 micrómetros; (4) calentar la emulsión a una temperatura
de 72,2 a 96,1ºC durante 15 segundos a 5 minutos; (5) enfriar la
emulsión calentada de 0,0 a 32,2ºC; (6) tratar la emulsión enfriada
con un agente acidificante para preparar una segunda combinación
líquida que tenga un pH de 4,5 a 5; (7) calentar la segunda
combinación líquida con pH ajustado de 60,0 a 79,4ºC; (8) añadir sal
y estabilizantes a la segunda combinación líquida calentada con pH
ajustado para proporcionar una tercera combinación líquida; (9)
calentar la tercera combinación líquida de 82,2 a 96,1ºC durante al
menos 5 minutos; (10) enfriar la tercera combinación líquida
calentada de 68,3 a 82,2ºC; (11) homogeneizar la tercera combinación
líquida enfriada a una presión de 3,45 a 27,58 MPa para obtener el
queso cremoso natural y (12) introducir el queso cremoso natural en
recipientes adecuados, en el que el queso cremoso natural tiene un
tamaño medio de partícula de grasa final de menos de
aproximadamente 0,8 micrómetros y en el que el queso cremoso natural
tiene una firmeza mejorada.
En una realización adicional, la presente
invención proporciona un método para preparar un queso cremoso sin
la separación de lactosuero, comprendiendo dicho método las etapas
de: (1) proporcionar una combinación de ingredientes lácteos que
comprenden un sustrato lácteo, grasa y proteína que tiene una
relación de proteína de lactosuero a caseína de más de 60:40 para
obtener una mezcla; (2) homogeneizar la mezcla para obtener una
emulsión que tiene un tamaño medio de partícula de grasa de menos de
0,8 micrómetros; (3) tratar la emulsión con un agente acidificante;
(4) añadir un estabilizante a la emulsión tratada para formar una
primera mezcla; (5) combinar la primera mezcla para proporcionar el
queso cremoso y (6) introducir el queso cremoso en recipientes
apropiados, en el que el queso cremoso tiene un tamaño medio de
partícula de grasa final de menos de 0,8 micrómetros y en el que el
queso cremoso tiene una firmeza mejorada.
Ejemplos de ingredientes lácteos adecuados para
ser usados en la presente invención son leche entera, leche con
reducción de grasa, leche exenta de grasa, leche desnatada,
concentrados de proteínas lácteas, concentrados de proteínas
lácteas con elevado contenido de grasa, crema, grasa láctea anhidra,
grasa láctea concentrada, lactosuero, concentrados de proteínas de
lactosuero, concentrados de proteínas de lactosuero con elevado
contenido de grasas, aislados de proteínas de lactosuero y
similares así como sus mezclas. Los ingredientes lácteos usados
para poner en práctica la invención pueden estar en forma líquida
natural, forma líquida concentrada, forma seca o forma líquida
preparada a partir de sólidos reconstituidos.
La Figura 1 proporciona un diagrama de flujo que
ilustra el procedimiento general de esta invención para preparar un
producto de queso cremoso sin lactosuero.
La presente invención es un procedimiento para
elaborar un queso cremoso superior en el que un sustrato lácteo
líquido, grasa y proteína se mezclan para generar una mezcla
láctea.
Una mezcla láctea es sometida a un tratamiento
de reducción del tamaño de partículas suficiente para reducir el
tamaño medio de partícula del producto lácteo final hasta menos de
0,8 micrómetros, preferentemente 0,1 a 0,8 micrómetros y más
preferentemente 0,2 a 0,6 micrómetros. Ejemplos de estos
tratamientos de reducción del tamaño de partículas para conseguir
el tamaño medio de partícula deseado incluyen homogeneización a
presión elevada, mezcla a alta cizalladura, ultrasonidos,
cavitación y similares. Generalmente, el tratamiento de reducción
del tamaño de partículas reduce la partícula media del homogenato
resultante de 0,1 a 1 micrómetros, preferentemente 0,1 a 0,8
micrómetros y más preferentemente 0,2 a 0,6 micrómetros.
En una realización preferida, el tratamiento de
reducción del tamaño de partículas incluye una homogeneización a
presión elevada de fase única o de dos fases. Usando una
homogeneización de fase única, la presión es de más de 41,37 MPa y
preferentemente en el intervalo de 51,71 a 103,42 MPa para generar
un homogenato. Usando una homogeneización de dos fases, la primera
homogeneización es a más de 41,37 MPa y preferentemente en el
intervalo de 51,71 a 103,42 MPa, para generar un primer homogenato.
El primer homogenato es sometido a una segunda homogeneización a
menos de 6,89 MPa para generar un segundo homogenato.
Preferentemente se emplea un procedimiento de homogeneización de
dos fases en la presente invención. El homogenato del procedimiento
de homogeneización de fase única o el procedimiento de
homogeneización de dos fases es fermentado o acidificado mediante
la adición de un ácido comestible hasta un pH de 4,5 a 5 para formar
un homogenato acidificado. El homogenato acidificado es calentado
de 82,2 a 96,1ºC durante 2 a 20 minutos para producir un producto
lácteo que tiene una cremosidad, resistencia a la sinéresis y
firmeza mejoradas.
La invención se refiere también a un queso
cremoso que contienen hasta 90 por ciento de proteína de lactosuero
total (que incluye proteína de lactosuero derivada de lactosuero
retenido en el procedimiento y proteína de lactosuero añadida). En
un aspecto importante de la invención, el método aprovecha la
inferior capacidad tamponante de las proteínas de lactosuero para
producir un queso que está exento del sabor fuertemente ácido
rechazable que a menudo está asociado con el queso sin
lactosuero.
Como se usa en la presente memoria descriptiva,
el tamaño medio de partícula tanto para emulsiones lácteas como
para productos acabados se refiere al diámetro mediano de las
gotitas de grasa basado en el volumen de las partículas. El tamaño
medio de partícula es medido usando la siguiente técnica: (1) Se
prepara una muestra de dilución 10x con solución al 2% de SDS en
agua desionizada (por ejemplo, 1 g de muestra + 9 g de solución al
2% de SDS) en un vial de vidrio. (2) Se agita durante
aproximadamente 5-30 segundos con un mezclador
Vortex. (3) Se mantiene la muestra durante una noche para permitir
que las partículas de grasa formen una crema en la parte superior
del vial y seguidamente se separa la capa de crema con una pipeta de
plástico. Esto debe eliminar el material en forma de partículas
"extrañas" (es decir, almidón y proteína insoluble) y debe
permitir que se tomen muestras solamente de las partículas de
grasa. (4) Se añaden varias gotas de la capa de crema a la taza de
muestras hasta que el % de transmitancia sea entre 90% y 85%. (5) Se
analizan las muestras usando un analizador del tamaño de partículas
Horiba LA-900 (Horiba Instruments, Inc., Irvine, CA)
con los siguientes ajustes: índice de refracción relativo completo
(RRI) a 1,11\pm0,001; ajuste de agitación a 1 (el ajuste más
bajo); circulación: ajuste a 3 (velocidad media); dispersante a 200
ml de agua desionizada y % diana de transmitancia de láser a 100%
con agua desionizada sola y aproximadamente 85-90%
con muestra. Generalmente, se obtiene una distribución normal del
tamaño de partículas a partir de la cual se puede calcular el
diámetro mediano. En el caso de distribuciones no normales del
tamaño de partícula (es decir, bimodal o más complejas) que puedan
resultar de emulsiones inestables o una mezcla de dos o más
emulsiones con tamaño de partículas diferente, el tamaño medio de
partícula debe ser determinado basado en la
sub-población del tamaño medio de partícula más
pequeño (y que normalmente estará presente en la cantidad más
elevada).
Como se usa en la presente memoria descriptiva,
"proteína de lactosuero" se refiere a las proteínas contenidas
en un líquido lácteo obtenido en forma de una materia sobrenadante
de las cuajadas cuando la leche o un producto que contiene
componentes de leche son curados para producir una cuajada de queso
semisólida. La proteína de lactosuero se entiende generalmente que
incluye principalmente las proteínas globulares
\beta-lactoglobulina y
\alpha-lactoalbúmina; e incluye también una
concentración significativamente inferior de inmunoglobulina y
otras globulinas. El lactosuero empleado en la invención puede ser
lactosuero natural líquido proporcionado directamente mediante un
procedimiento de preparación de queso. Puede ser adicionalmente un
concentrado de lactosuero obtenido mediante procedimientos
conocidos por los expertos en la técnica de la química de productos
lácteos, como evaporación y/o ultrafiltración (sola o combinada con
diafiltración). El lactosuero puede ser también un líquido
reconstituido obtenido mediante la adición de agua o una composición
acuosa a sólidos de lactosuero, en el que la concentración
reconstituida puede ser inferior, aproximadamente igual o mayor que
la concentración de lactosuero natural. Todas estas preparaciones de
lactosuero incluyen proteína de lactosuero.
Como se usa en la presente memoria descriptiva,
la expresión "ingrediente lácteo" se refiere a leche o aun
producto lácteo obtenido mediante el fraccionamiento de leche en
bruto para proporcionar una fracción líquida, una fracción láctea
sólida o una fracción láctea sólida que es reconstituida para dar un
líquido. La leche puede ser tratada para separar parte o la
totalidad de la grasa de manteca, proporcionando una leche con
reducción de grasa, o leche exenta de grasa, respectivamente.
Además de ello, la leche entera, leche con reducción de grasa,
leche desnatada o leche exenta de grasa puede ser concentrada
mediante métodos como evaporación, ultrafiltración, ultrafiltración
combinada con diafiltración y similares. La evaporación proporciona
composiciones lácteas que contienen una concentración superior de
todos los componentes no volátiles; la ultrafiltración proporciona
líquidos lácteos en forma de un material retenido que tiene una
concentración superior de los componentes que no penetran por la
membrana de ultrafiltración en comparación con el líquido de
partida. Además de ello, cualquiera de los líquidos lácteos
anteriores puede ser evaporado hasta sequedad, proporcionando
sólidos derivados de leche procedentes de leche entera, leche con
reducción de grasa, leche desnatada o leche exenta de grasa.
Cualquiera de estos sólidos puede ser reconstituido mediante la
adición de agua o una composición acuosa adecuada que incluye leche
o una fracción de leche. La reconstitución de productos secos
procedentes de leche proporciona por tanto ingredientes lácteos
que, en general, pueden tener una amplia gama de concentraciones
finales de proteínas, grasa de manteca y otros componentes.
Adicionalmente, un ingrediente lácteo como se usa en la presente
memoria descriptiva puede incluir crema añadida u otras fuentes de
grasa de manteca. Todos los ingredientes anteriores están incluidos
en la denominación de "ingredientes lácteos" como se usa en la
presente memoria descriptiva. Los ingredientes lácteos comprenden
un sustrato lácteo, grasa y proteína y forman una mezcla láctea
líquida. La mezcla láctea líquida debe contener suficiente grasa
para permitir la formación de partículas de grasa del tamaño
deseado. Generalmente, la mezcla láctea líquida contiene 4 a 30% de
grasa. Los ingredientes lácteos empleados en la presente invención
pueden proceder de cualquier animal de ganado productor de leche,
cuya leche sea útil como una fuente para los alimentos humanos.
Estos animales de ganado incluyen, como ejemplo no limitativo,
vacas, búfalo, otros rumiantes, cabras, ovejas y similares. En una
realización preferida, los productos
derivados de leche de vacas proporcionan la base de los ingredientes lácteos usados en la práctica de la invención.
derivados de leche de vacas proporcionan la base de los ingredientes lácteos usados en la práctica de la invención.
Como se usa en la presente memoria descriptiva,
"agente acidificante" se refiere a un ácido adecuado para
aplicaciones alimentarias o cultivos bacterianos que producen ácido
láctico que convierten azúcares lácteos en ácido láctico.
Como se usa en la presente memoria descriptiva
"estabilizadores" se refiere a gomas con calidad alimentaria
como algarroba, xantano, goma guar y sus mezclas. No se usan
emulsionantes convencionales en la presente invención.
En un aspecto importante de la invención, los
ingredientes lácteos proporcionan una relación de proteína de
lactosuero a caseína mayor que 60:40, que permite usar
aproximadamente la mitad del nivel de los agentes acidificantes
normalmente necesarios para alcanzar el pH deseado de
aproximadamente 4,7.
En una realización preferida de la invención, se
proporciona un método para producir un queso cremoso natural sin la
separación de lactosuero, que comprende las etapas de: (1)
proporcionar una combinación de ingredientes lácteos que comprende
20 a 45 por ciento de sólidos totales al menos 4 por ciento de grasa
y 4 a 8 por ciento de proteína, en la que la relación de proteína
de lactosuero a caseína es de al menos 60:40; (2) calentar la
mezcla hasta una temperatura de 50, 0 a 75,0ºC; (3) homogeneizar la
mezcla a una presión de más de 41,37 MPa para reducir el tamaño
medio de partícula hasta menos de 0,8 micrómetros; (4) calentar la
mezcla resultante a una temperatura de 72,2 a 96,1ºC durante 15
segundos a 5 minutos; (5) enfriar la mezcla de 0,0 a 32,2ºC; (6)
tratar la mezcla con un agente acidificante para proporcionar un pH
de 4,5 a 5; (7) calentar la mezcla de 60,0 a 79,4ºC; (8) añadir sal
y estabilizantes a la mezcla; (9) calentar la mezcla de 82,2 a
96,1ºC durante al menos 5 minutos; (10) enfriar la mezcla de 68,3
a 82,2ºC; (11) homogeneizar la mezcla a una presión de 10,34 a
27,58 MPa y (12) introducir la mezcla final en recipientes
apropiados. El método produce un producto de queso cremoso que
contiene de 50 a 90 por ciento de proteínas de lactosuero. Más
preferentemente, la combinación de ingredientes lácteos de la etapa
(1) comprende 30 a 45 por ciento de sólidos totales, 10 a 30 por
ciento por de grasa y 4 a 8 por ciento de proteína, con una
relación de proteína de lactosuero a caseína que es de 60: 40 a
90:10.
Además de proporcionar un producto de queso
cremoso puro, pueden ser añadidos otros ingredientes alimenticios
durante el tratamiento para preparar productos de queso cremoso con
otros alimentos. A modo de ejemplo no limitativo, se pueden usar
ingredientes alimenticios como especias, agentes saborizantes,
colorantes, frutas, frutos secos, verduras, conservas y mezclas de
estos u otros ingredientes. A modo de ejemplo no limitativo, se
puede añadir un sabor de fresa para mejorar el sabor de un producto
de queso cremoso con fresas añadidas. Alternativamente, se puede
añadir un sabor de fresa a un producto de queso cremoso puro, para
preparar un producto de queso cremoso con sabor a fresa.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó un queso cremoso de la invención
usando el método general ilustrado en la figura 1 y usando la
siguiente receta (basada en 45,36 kg de queso cremoso) y se comparó
con un testigo de queso cremoso convencional (es decir, presión de
homogeneización de 17,24 MPa con una etapa de separación de
lactosuero):
Se obtuvieron leche pasteurizada y crema
localmente en una forma líquida. Se usó un concentrado de proteína
de lactosuero en polvo y líquido (WPC) para estandarizar la relación
de proteína de lactosuero: caseína y el contenido total de
proteínas de la mezcla hasta los niveles deseados. La mezcla se
combinó usando un mezclador de cizallamiento elevado (Breddo
Liquefier) usando los siguientes parámetros: 60,0ºC y 51,71/5,17 MPa
(primera y segunda fase) seguido de pasteurización a 81,1ºC durante
18 segundos. El homogenato pasteurizado se enfrió a 25,0ºC antes
de realizar un cultivo a un pH de 4,7. El queso cremoso resultante
(sin ninguna etapa de separación) se calentó a 82,2ºC. Después de
la adición de sal y goma, el queso cremoso se calentó adicionalmente
a 90,6ºC, se mantuvo durante minutos y seguidamente se homogeneizó
a 3,45 MPa.
Los quesos cremosos testigos y de la invención
se compararon con los siguientes resultados:
Estos datos demuestran claramente el valor
nutritivo mejorado del queso cremoso de la invención en comparación
con un queso cremoso convencional.
Claims (18)
1. Un método para elaborar queso cremoso que
tiene una firmeza mejorada, comprendiendo dicho método:
(1) mezclar ingredientes lácteos que comprenden
un sustrato lácteo, grasa y proteína para generar una mezcla láctea
líquida, teniendo los materiales de partida una relación de proteína
de lactosuero a caseína de más de 60:40;
(2) tratar la mezcla láctea líquida para generar
una emulsión que tiene un tamaño medio de partícula de grasa de
menos de 0,8 micrómetros;
(3) añadir un cultivo productor de ácido o un
ácido comestible a la emulsión para reducir el pH para generar una
emulsión acidificada; y
(4) calentar la emulsión acidificada para
preparar el producto lácteo;
en que el método no incluye una etapa de
separación de lactosuero; y en el que el producto lácteo tiene un
tamaño medio de partícula de grasa final de menos de 0,8 micrómetros
y en el que el producto lácteo tiene una firmeza mejorada.
2. Un método según la reivindicación 1, en el
que el tratamiento de la mezcla láctea líquida para generar la
emulsión se selecciona entre homogeneización a presión elevada,
mezcla a alta cizalladura, ultrasonidos y cavitación.
3. Un método según la reivindicación 1 ó 2, en
el que la mezcla láctea líquida es sometida a una etapa de
tratamiento con calor antes del tratamiento para generar la emulsión
y en el que la etapa de tratamiento con calor es suficiente para
fundir esencialmente la grasa en la mezcla láctea líquida.
4. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el tratamiento de la mezcla láctea
líquida para generar la emulsión es una homogeneización a presión
elevada y en el que la homogeneización a presión elevada es una
homogeneización de fase única a una presión de más de 41,37 MPa.
5. Un método según la reivindicación 4, en el
que el tratamiento de la mezcla láctea líquida para generar la
emulsión es una homogeneización a presión elevada y en el que la
homogeneización a presión elevada es una homogeneización de dos
fases a una presión de más de 41,37 MPa en la primera fase y a una
presión de menos de 6,89 MPa en la segunda fase.
6. Un método según la reivindicación 4, en el
que el pH se reduce a 4,5 hasta 5 en la etapa (4).
7. Un método según la reivindicación 1, en el
cual:
la mezcla láctea líquida de la etapa (1)
contiene 4 a 30 por ciento de grasa y 2 a 8 por ciento de
proteína;
la emulsión de la etapa (2) es preparada
homogeneizando la mezcla láctea líquida a una presión total de al
menos 41,37 MPa;
el pH de la emulsión en la etapa (3) es reducido
a 4,5 hasta 5,0;
la emulsión en la etapa (4) es calentada de 82,2
a 96,1ºC durante 2 a 20 minutos; y
el producto lácteo tiene un tamaño medio de
partícula de grasa de 0,1 a 0,8 micrómetros y una cremosidad y
resistencia a la sinéresis mejoradas.
8. Un método según la reivindicación 7, en el
que la mezcla láctea líquida es sometida a una etapa de tratamiento
con calor antes del tratamiento para generar la emulsión y en el que
la etapa de tratamiento con calor es suficiente para fundir
esencialmente la grasa en la mezcla láctea líquida.
9. Un método según la reivindicación 7 y la
reivindicación 8, en el que es usado un cultivo productor de ácido
y el cultivo productor de ácido es Streptococcus lactis.
10. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, en el que el tamaño medio de partícula de
grasa final del producto lácteo es 0,2 a 0,6 micrómetros.
11. Un método según la reivindicación 1, en el
que el producto lácteo es un queso cremoso que tiene una firmeza
mejorada sin la separación de lactosuero, comprendiendo el método
las etapas de:
(1) mezclar ingredientes lácteos para generar
una primera mezcla láctea líquida que comprende 20 a 45 por ciento
de sólidos totales, 4 a 30 por ciento de grasa y 2 a 8 por ciento de
proteína, en que la relación de proteína de lactosuero a caseína es
mayor que 60:40;
(2) calentar la primera mezcla láctea líquida a
una temperatura y durante un período de tiempo suficientes para
fundir la grasa en la primera mezcla láctea líquida;
(3) tratar la primera mezcla láctea líquida
calentada para generar una emulsión que tiene un tamaño medio de
partícula de grasa de menos de 0,8 micrómetros;
(4) calentar la emulsión a una temperatura de
72,2 a 96,1ºC durante 15 segundos a 5 minutos;
(5) enfriar la emulsión calentada a 0,0 hasta
32,2ºC;
(6) tratar la emulsión enfriada con un agente
acidificante para proporcionar una segunda mezcla láctea líquida
acidificada que tiene un pH de 4,5 a 5;
(7) calentar la segunda mezcla láctea líquida
acidificada a 60,0 hasta 79,4ºC;
(8) añadir sal y estabilizadores a la segunda
mezcla láctea líquida acidificada y calentada para proporcionar una
tercera mezcla láctea líquida;
(9) calentar la tercera mezcla láctea líquida a
82,2 hasta 96,1ºC durante al menos 5 minutos;
(10) enfriar la tercera mezcla láctea líquida
calentada a 68,3 hasta 82,2ºC;
(11) homogeneizar la tercera mezcla láctea
líquida enfriada a una presión de 3,45 a 27,58 mPa para obtener el
queso cremoso natural; y
(12) introducir el queso cremoso natural en
recipientes apropiados, en el que el queso cremoso natural tiene un
tamaño medio de partícula de grasa final de menos de 0,8 micrómetros
y en el que el queso cremoso natural tiene una firmeza mejorada.
12. Un método según la reivindicación 11, en el
que la primera mezcla láctea líquida en la etapa (1) comprende 25 a
45 por ciento de sólidos totales, 10 a 30 por ciento de grasa y 4 a
8 por ciento de proteína.
13. Un método según la reivindicación 1, en el
que el producto lácteo es queso cremoso y el procedimiento comprende
las etapas de:
(1) mezclar ingredientes lácteos para generar
una mezcla láctea líquida que comprende un sustrato lácteo, grasa y
proteína en que la relación de proteína de lactosuero a caseína es
mayor que 60:40.
(2) tratar la mezcla láctea líquida
homogeneizando la mezcla láctea líquida para obtener una emulsión
que tiene un tamaño medio de partícula de grasa de menos de 0,8
micrómetros;
(3) tratar la emulsión añadiendo un cultivo
productor de ácido o un ácido comestible a la emulsión para reducir
el pH y generar una emulsión acidificada;
(4) calentar la emulsión acidificada;
(5) añadir un estabilizador a la emulsión
acidificada para formar una primera mezcla;
(6) combinar la primera mezcla para proporcionar
el queso cremoso; y
(7) introducir el queso cremoso en recipientes
apropiados, en que el queso cremoso tiene un tamaño medio de
partícula de grasa final de menos de 0,8 micrómetros y en el que el
queso cremoso tiene una firmeza mejorada.
14. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 13, en el que el queso cremoso natural
contiene de aproximadamente 50 a aproximadamente 90 por ciento de
proteínas de lactosuero.
15. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 14, que comprende adicionalmente la etapa de
añadir un agente para dar sabor al queso cremoso natural.
16. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 15, que comprende adicionalmente la etapa de
añadir frutas, verduras o frutos secos al queso cremoso natural.
17. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 16, en el que el estabilizador es algarrobo,
xantano, goma guar o una mezcla de los mismos.
18. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 17, en el que los ingredientes lácteos son
leche, crema y concentrado de proteína de lactosuero.
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