ES2629293T3 - Producto de líquido lácteo concentrado y de crema estable al calor - Google Patents

Abstract

Un líquido lácteo concentrado estable que comprende: una mezcla homogenizada de líquido lácteo ultrafiltrado y crema; un contenido total de sólidos del 25 al 36 por ciento, una proporción de proteína con respecto a grasa de 0,4 a 0,7, donde la grasa procede tanto del líquido lácteo ultrafiltrado como de la crema, y menos del 1 por ciento de lactosa; una cantidad de sal estabilizante en una proporción de proteína con respecto a sal estabilizante de entre 10:1 y 38:1; del 20 al 45 por ciento de reducción en compuestos volátiles que contienen uno de entre azufre, nitrógeno o mezclas de los mismos en comparación con un líquido lácteo concentrado sin enriquecimiento en crema; y una recuperación tras la infusión de al menos el 90 por ciento tras 9 meses de almacenamiento en condiciones ambientales, siendo dicha recuperación tras la infusión una medición de los sólidos lácteos que se reciben en una taza en comparación con los sólidos lácteos de partida cuando la reconstitución se realiza en condiciones ambientales.

Description

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A continuación, se homogeneiza el líquido lácteo concentrado enriquecido en crema en forma de un fluido combinado para formar un líquido lácteo enriquecido en crema homogeneizado. En este momento, después de la homogeneización, se puede mezclar una cantidad eficaz de un estabilizante y otros aditivos opcionales en el líquido lácteo concentrado enriquecido en crema homogeneizado para formar un líquido lácteo enriquecido en crema 5 estabilizado. El líquido lácteo enriquecido en crema estabilizado se puede normalizar opcionalmente antes del envasado si se desea. Tras la adición del estabilizante, preferentemente, el líquido se envasa y se esteriliza en un tiempo y a una temperatura suficientes para conseguir un valor de Fo superior a aproximadamente 5. Tras la esterilización, el líquido lácteo concentrado estable resultante incluye preferentemente el aproximadamente 10 por ciento o menos de proteína total (más preferentemente, del aproximadamente 5 al aproximadamente 10 por ciento de proteína), aproximadamente el 15 por ciento o menos de grasa total (más preferentemente, del aproximadamente 9 al aproximadamente 15 por ciento de grasa total) y menos del aproximadamente 1 por ciento de lactosa. Las composiciones tienen una proporción de proteína con respecto a grasa de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 0,7. Con dicha formulación, el líquido lácteo puede tener hasta aproximadamente 2,5 veces más de grasa que de proteína. Además, los líquidos lácteos concentrados resultantes presentan una reducción del

15 aproximadamente 20 al aproximadamente 45 por ciento en compuestos volátiles que contienen azufre y/o nitrógeno en comparación con los concentrados lácteos anteriores.

La FIG. 2 ilustra una metodología más preferida para producir un líquido lácteo concentrado estable que tenga mejores aromas a lácteo fresco. Como se muestra en la FIG. 2, la base láctea de partida es preferentemente leche entera, que se precalienta a continuación, por ejemplo, al menos aproximadamente 60 ºC durante aproximadamente al menos aproximadamente 30 segundos para producir al menos aproximadamente un 70 por ciento y, preferentemente, al menos aproximadamente un 80 por ciento de reducción de proteínas solubles. Lo más preferentemente, el precalentamiento reduce la proteína soluble en aproximadamente del 70 por ciento al aproximadamente 100 por ciento y, aún más preferentemente, en aproximadamente del 70 por ciento al

25 aproximadamente 90 por ciento.

A continuación, se concentra la leche precalentada mediante ultrafiltración, preferentemente con diafiltración, para formar una fracción de líquido lácteo concentrado retenida que tenga niveles reducidos de lactosa y minerales. Se añade entonces crema a la fracción de líquido lácteo concentrado retenida para formar un líquido lácteo concentrado enriquecido en crema que tenga menos del aproximadamente 11 por ciento de proteína (preferentemente, del aproximadamente 9 al aproximadamente 11 por ciento de proteína), menos del aproximadamente 18 por ciento de grasa (preferentemente, del aproximadamente 15 al aproximadamente 18 por ciento de grasa), menos del aproximadamente 1,5 por ciento de lactosa y aproximadamente del 25 al aproximadamente 32 por ciento de sólidos. El líquido lácteo concentrado enriquecido en crema resultante se homogeneiza luego como un solo líquido lácteo

35 para formar un líquido lácteo enriquecido en crema homogeneizado. Preferentemente, la crema no se homogeneiza previamente antes de ser añadida al proceso o añadida en otras ubicaciones del proceso, ya que dichas variaciones pueden afectar a la estabilidad del producto final.

A continuación, se pueden mezclar los estabilizantes o sales tampón y otros aditivos opcionales en el líquido lácteo enriquecido en crema homogeneizado. Como se describe con más detalle a continuación, se puede mezclar al menos una mezcla de estabilizantes/sales tampón (tales como, por ejemplo, del aproximadamente 0,2 al aproximadamente 0,6 por ciento de estabilizante incluyendo del aproximadamente 50 al aproximadamente 25 por ciento de fosfato disódico y del aproximadamente 50 al aproximadamente 75 por ciento de fosfato monosódico), al menos un potenciador de la textura en boca (por ejemplo, del aproximadamente 0,3 al aproximadamente 0,6 por

45 ciento de cloruro sódico) y aditivos opcionales (por ejemplo, del aproximadamente 0,04 al aproximadamente 0,1 por ciento de aroma y del aproximadamente 4 al aproximadamente 8 por ciento de azúcar) con el líquido lácteo enriquecido en crema homogeneizado.

A continuación, el producto resultante se puede envasar y esterilizar (por ejemplo, en un autoclave) para conseguir un Fo de al menos 5 y proporcionar el líquido lácteo concentrado estable deseado. Mediante una metodología, el líquido lácteo concentrado estable resultante tiene una composición de menos del aproximadamente 10 por ciento de proteína (preferentemente, del aproximadamente 5 al aproximadamente 10 por ciento de proteína), aproximadamente el 15 por ciento o menos de grasa (preferentemente, del aproximadamente 9 al aproximadamente 15 por ciento de grasa), menos del aproximadamente 1 por ciento de lactosa, del aproximadamente 25 al

55 aproximadamente 32 por ciento de sólidos y compuestos volátiles reducidos que contienen azufre y/o nitrógeno. En formas preferidas, el producto resultante también tiene una proporción de proteína con respecto a grasa de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 0,7. La grasa en el líquido lácteo concentrado estable se suministra preferentemente a partir de la combinación de la grasa suministrada en la base láctea líquida de partida, que se somete a ultrafiltración y también la grasa suministrada en la adición de crema, que no se somete a ultrafiltración u homogeneización previa. Además, el líquido lácteo concentrado estable está preferentemente esencialmente exento de almidones, gomas y otros emulsionantes tales como monoglicéridos, poliadilos (10-1-O o 10-1-CC, Lonza, Inc.), glucospersos (S-20 u O-20, Lonza, Inc.), lecitina, suero de leche y caseinato de sodio.

Para los fines de la presente invención, "proteína de suero" se refiere, en general, al contenido de proteína del

65 plasma de leche distinta de la caseína (es decir, la proteína de suero, en general, se refiere al contenido de proteína de suero de la leche). "Plasma de leche" se refiere, en general, a la parte de leche cruda que queda tras la

eliminación del contenido de grasa. La "caseína" abarca, en general, caseína en sí (es decir, caseína ácida) o sus sales hidrosolubles tales como caseinatos (por ejemplo, caseinatos de calcio, sodio o potasio, y combinaciones de los mismos). Las cantidades de caseína y los porcentajes descritos en el presente documento se presentan basándose en la cantidad total presente de caseína y caseinato (excluyendo la cantidad de cationes metálicos de la

5 misma). La caseína se refiere, en general, a cualquiera o a todas las fosfoproteínas de la leche y a las mezclas de cualquiera de ellas. Una característica importante de la caseína es que forma micelas en la leche natural. Se han identificado muchos componentes de la caseína, incluyendo, pero sin limitación, α-caseína (incluyendo αs1-caseína y αs2-caseína), β-caseína, γ-caseína, κ-caseína y sus variantes genéticas.

La leche "reducida en grasa", en general, significa aproximadamente el 2 por ciento de leche grasa. La leche “baja en grasa”, en general, significa aproximadamente un 1 por ciento de leche grasa. "Leche libre de grasa" o "leche desnatada" significan, en general, menos del aproximadamente 0,2 por ciento de leche grasa. La "leche entera", en general, significa no menos del aproximadamente 3,25 por ciento de leche grasa, y puede estar normalizada o no normalizada. La "mantequilla de leche" significa, en general, el producto residual que queda después de que la leche

15 o la crema se haya convertido en mantequilla, y contiene no menos del aproximadamente 3,25 por ciento de grasa. "Leche cruda" significa, en general, leche que aún no ha sido procesada térmicamente. La leche o los productos lácteos usados en los procesos de la presente invención pueden estar normalizados o no normalizados. La leche preferida se obtiene de las vacas; sin embargo, se puede usar, si se desea, otra leche de mamífero adecuada para el consumo humano. "Crema" se refiere, en general, a una crema dulce, que es una crema o una grasa obtenida de la separación de una leche entera. Las cremas preferidas usadas en el presente documento tienen un contenido de grasa del aproximadamente 32 al aproximadamente 42 por ciento, del aproximadamente 3 al aproximadamente 5 por ciento de lactosa, y menos del aproximadamente 2 por ciento de proteína.

"Período de caducidad" o "estable en almacenamiento" significa el período de tiempo en el que un producto lácteo

25 se puede almacenar a una temperatura de aproximadamente 21 ºC (70 ºF) a aproximadamente 24 ºC (75 ºF) sin desarrollar un olor, un aspecto, un sabor, una consistencia o una textura en boca desagradables. Además, un producto lácteo organolépticamente aceptable en un período de caducidad dado no tendrá olor, sabor ni empardecimiento. "Estable" o "estable al almacenamiento" significa que el producto lácteo en un momento dado no tiene características organolépticas desagradables como se ha definido anteriormente ni es organolépticamente aceptable. Estable o estable al almacenamiento también significa una recuperación tras la infusión de al menos aproximadamente el 90 por ciento. La recuperación tras la infusión es una medición de los sólidos lácteos que se reciben en una taza en comparación con los sólidos lácteos de partida cuando la reconstitución se realiza en condiciones ambientales. Para los fines del presente documento, la recuperación tras la infusión se midió usando una máquina de infusiones Tassimo y una máquina de T-Disc de Tassimo (Kraft Foods).

35 "Sólidos totales de la leche" o "sólidos totales" se refiere, en general, al total de los contenidos de grasa y de sólidos no grasos (SNF). "SNF" se refiere, en general, al peso total de la proteína, lactosa, minerales, ácidos, enzimas y vitaminas.

Esencialmente, en el presente método, se puede usar cualquier base láctea líquida. Preferentemente, la base láctea líquida procede de cualquier animal de ganado lactante cuya leche es útil como fuente de alimento humano. Dichos animales de ganado incluyen, a modo de ejemplo no limitante, vacas, búfalos, otros rumiantes, cabras, ovejas y similares. En general, sin embargo, se prefiere la leche de vaca como material de partida. La leche usada puede ser leche entera, leche baja en grasa o leche desnatada. A medida que el proceso se dirige a un líquido lácteo estable

45 concentrado que tiene un mayor contenido de grasa, se prefiere comenzar con leche entera; sin embargo, la fuente láctea de partida también puede ser leche desnatada o baja en grasa según sea necesario para una aplicación particular con más o menos adiciones de crema según sea necesario para obtener los valores de grasa diana.

La leche de vaca contiene lactosa, grasa, proteínas, minerales y agua, así como pequeñas cantidades de ácidos, enzimas, gases y vitaminas. Aunque muchos factores pueden afectar a la composición de la leche de vaca cruda, en general, contiene del aproximadamente 11 al aproximadamente 15 por ciento de sólidos totales, del aproximadamente 2 al aproximadamente 6 por ciento de grasa de leche, del aproximadamente 3 al aproximadamente 4 por ciento de proteína, del aproximadamente 4 al aproximadamente 5 por ciento de lactosa, del aproximadamente 0,5 al aproximadamente 1 por ciento de minerales, y del aproximadamente 85 al

55 aproximadamente 89 por ciento de agua. Aunque la leche contiene muchos tipos de proteínas, en general, se pueden agrupar en las dos categorías generales: proteínas de la caseína y proteínas del suero. Los minerales, también conocidos como sales de la leche o cenizas, en general, incluyen, como componentes principales, calcio, sodio, potasio y magnesio; estos cationes pueden combinarse con fosfatos, cloruros y citratos en la leche. La grasa de la leche se compone sobre todo de triglicéridos, y cantidades más pequeñas de otros varios lípidos. La lactosa o el azúcar de la leche (4-O-β-D-galactopiranosil-D-glucosa) es un disacárido reducible presente en la leche cruda.

Pasando a más detalles sobre el proceso, cada etapa del proceso se tratará ahora con más detalle. Para empezar, la base láctea líquida, que preferentemente es leche entera, se precalienta inicialmente. El precalentamiento se puede realizar usando cualquier método o equipo conocido en la técnica (tal como, por ejemplo, reactores con 65 camisa, intercambiadores de calor y similares) para alcanzar las temperaturas deseadas. No deseando quedar limitados por la teoría, se cree que el precalentamiento reticula inicialmente las proteínas de suero o de suero de la

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desnatada, leche reducida en grasa, leche baja en grasa, leche de mantequilla y combinaciones de los mismos.

Mediante una realización, la filtración por membrana puede incluir un corte de peso molecular (PM) de aproximadamente 10.000 a aproximadamente 20.000 Da usando una membrana porosa de tipo polisulfona y

5 similares, una presión aplicada de aproximadamente 241 kPa a 448 kPa (de aproximadamente 35 a aproximadamente 65 psig) y una temperatura de procesamiento de aproximadamente 50 ºC a aproximadamente 60 ºC (aproximadamente 123 ºF a 140 ºF). En una realización, la lactosa y los minerales pasan a través de la membrana en una proporción de separación del aproximadamente 50 por ciento, y la fracción retenida comprende del aproximadamente 100 por ciento de la grasa y la proteína, aproximadamente 50 por ciento de la lactosa y aproximadamente 50 por ciento de los minerales libres con relación a la corriente de alimentación. La diafiltración sirve para mantener la concentración de la lactosa en la fracción retenida por debajo del aproximadamente 4 por ciento.

Tras la concentración, se mezcla una cantidad de crema en la fracción de líquido lácteo concentrado retenida para

15 aumentar el contenido de grasa y formar un líquido lácteo concentrado enriquecido en crema. Mediante una metodología, se mezcla del aproximadamente 3 al aproximadamente 57 por ciento de crema con la fracción de líquido lácteo concentrado retenida para aumentar el contenido de grasa. Preferentemente, la crema es una crema dulce que tiene un contenido de grasa total del aproximadamente 32 al aproximadamente 42 por ciento, pero también se pueden usar otros tipos de crema dependiendo de la disponibilidad.

Mediante otras metodologías, cuando la base láctea líquida de partida es leche entera, se añade aproximadamente del 3 al aproximadamente 34 por ciento de crema a la fracción de líquido lácteo concentrado retenida. Opcionalmente, si la base láctea líquida de partida es leche desnatada, entonces, se añade del aproximadamente 34 al aproximadamente 57 por ciento de crema a la fracción de líquido lácteo concentrado retenida. Si la base láctea

25 líquida de partida es leche al 2 %, entonces se añade del aproximadamente 20 al aproximadamente 46 por ciento de crema a la fracción de líquido lácteo concentrado retenida. En cada caso después de la concentración, se añade la cantidad apropiada de crema para formar un líquido lácteo concentrado enriquecido en crema que tenga menos del aproximadamente 11 por ciento de proteína (preferentemente, del aproximadamente 9 al aproximadamente 11 por ciento de proteína), más del aproximadamente 15 por ciento de grasa (preferentemente, del aproximadamente 15 al aproximadamente 18 por ciento de grasa), menos del aproximadamente 1,5 por ciento de lactosa y del aproximadamente 25 al aproximadamente 30 por ciento de sólidos totales.

Como se ha mencionado anteriormente, se ha descubierto que el punto de adición de la crema puede afectar a la estabilidad del líquido lácteo resultante después de la esterilización. Mediante una metodología, se prefiere mezclar

35 la cantidad de crema en el líquido lácteo después de la concentración y antes de la homogeneización, y también antes de la adición de los estabilizantes y de los ingredientes adicionales opcionales. Como se describe más adelante en los ejemplos, se ha descubierto que otros momentos de la adición de la crema, tales como antes de la concentración o después de la homogeneización, dan lugar a concentrados gelificados y separados después de la esterilización.

Mediante la adición de la crema antes de la etapa de concentración (tal como antes del precalentamiento), la crema se sometería a la membrana de ultrafiltración junto con la base láctea líquida. De esta manera, la ultrafiltración probablemente separaría los minerales y otros azúcares naturales de la crema.

45 Preferentemente, la crema tampoco se prehomogeneiza antes de la mezcla con la fracción de concentrado líquido lácteo concentrado retenida, sino que se añade simplemente en su estado nativo. Como se describe más adelante en los ejemplos, se descubrió que la prehomogeneización de la crema, en general, producía bebidas concentradas que bien se gelificaban o se separaban en dos o más fases tras someterlas al autoclave. Aunque no se desea quedar limitados por la teoría, se cree que la prehomogeneización de la crema produce una emulsión menos estable debido a que la crema tiene, en general, una proteína insuficiente para emulsionar o reducir la distribución del tamaño de las gotitas de grasa de la crema original. Por ejemplo, se cree que existe una mayor probabilidad de producir flóculos de gotitas de grasa que pueden aumentar la velocidad de separación de las fases y/o la gelificación en el autoclave en el producto final cuando la crema se prehomogeneiza primero. Por lo tanto, se prefiere reducir el tamaño de las gotitas de grasa de la crema después de su adición a la fracción retenida donde hay abundancia de

55 proteína para la homogeneización.

Tras la concentración y el enfriamiento opcional, el líquido lácteo concentrado enriquecido en crema se homogeneiza como un solo líquido para formar un líquido lácteo enriquecido en crema homogeneizado. Mediante una metodología, la homogeneización puede realizarse en una o múltiples etapas. Por ejemplo, en una metodología no limitante, se puede realizar una primera etapa de homogeneización a de aproximadamente 10,3 a aproximadamente 13,8 MPa (de aproximadamente 1.500 a aproximadamente 2.000 psi) y una segunda etapa a de aproximadamente 0,7 a aproximadamente 2,1 MPa (de aproximadamente 100 a aproximadamente 300 psi) en un homogeneizador industrial convencional. La fracción homogeneizada puede enfriarse si no se conduce inmediatamente a una operación de envasado. Por ejemplo, la fracción homogeneizada puede enfriarse a medida 65 que fluye a través de una sección de regeneración y enfriamiento de un intercambiador de calor de placas de un homogeneizador convencional. También pueden usarse otros sistemas de homogeneización aplicables a los

productos lácteos; sin embargo, como se describe con más detalle en los ejemplos, el aumento de las presiones homogeneizadas, en general, genera productos finales gelificados o separados. Aunque no se desea quedar limitados por la teoría, se cree que las condiciones de homogeneización más altas no dan lugar a bebidas aceptables, porque las fracciones homogeneizadas a presión más alta, en general, tendrán un mayor número de

5 partículas más pequeñas que conducirán a una mayor probabilidad de gelificación debido a una mayor frecuencia de colisión y la posterior unión de gotitas entre sí.

Como se ha descrito anteriormente, para obtener un concentrado estable, la crema se añade preferentemente antes de la etapa de homogeneización. Como se proporciona con más detalle a continuación en los ejemplos, se descubrió que la adición de la crema después de la homogeneización también produjo concentrados no estables tras la esterilización. Aunque no se desea quedar limitados por la teoría, se cree que la grasa añadida suministrada por la crema requiere homogeneización para producir una partícula de grasa que soporte el proceso de esterilización, así como un período de caducidad prolongado. Como se ha indicado anteriormente, se prefiere que la crema no se homogeneice previamente antes de ser añadida a la fracción retenida, pero se prefiere que la crema se

15 someta a homogeneización en combinación con la fracción retenida con el fin de aumentar la estabilidad final del producto. Por ejemplo, se cree que la homogeneización no solo reduce la distribución del tamaño de las gotitas de grasa de la crema para retrasar la separación tras el autoclave, sino que probablemente también recubre cada gotita de grasa con una superficie de contacto de la proteína que permitirá que todas las gotitas de grasa se comporten de manera más uniforme o sistemática con los aditivos y las condiciones posteriores al autoclave. Además, la homogeneización de la crema en la fracción retenida donde hay una abundancia de proteínas emulsionantes, producirá gotitas de grasa individuales con una floculación mínima. Una proteína insuficiente genera una tendencia creciente a producir gotitas floculadas. Las gotitas floculadas son más propensas a acelerar la separación de las fases, así como la formación de gel durante o después de las condiciones del autoclave.

25 Tras la homogeneización, pueden añadirse cantidades efectivas de un estabilizante al líquido lácteo enriquecido en crema homogeneizado. El estabilizante puede ser un agente caotrópico, un tampón de unión al calcio u otro estabilizante que se una eficazmente al calcio para evitar la gelificación o la separación del líquido lácteo concentrado durante el almacenamiento. Aunque no se desea quedar limitados por la teoría y como se detalla en la publicación de patente de EE.UU. n.º 2004/0067296 A1 (8 de abril de 2004), se cree que el estabilizante de unión al calcio previene la gelificación o separación del líquido lácteo durante cualquier almacenamiento antes de la posterior esterilización. En general, se puede usar cualquier agente tampón o agente caotrópico o estabilizante que se una al calcio. Los ejemplos de tampones, estabilizantes y agentes caotrópicos de unión al calcio adecuados incluyen tampones de citrato y fosfato tales como fosfato monosódico, fosfato disódico, fosfato dipotásico, citrato disódico, citrato trisódico, EDTA y similares, así como mezclas de los mismos.

35 Una sal tampón o un estabilizante preferido es una mezcla de fosfato monosódico y fosfato disódico. Una cantidad eficaz de esta mezcla estabilizante depende, en general, del líquido lácteo específico usado como material de partida, de la concentración deseada, de las cantidades de crema añadidas y de la capacidad de unión al calcio de los estabilizantes específicos usados. Sin embargo, en general, para el líquido lácteo concentrado enriquecido en crema, son estabilizantes eficaces del aproximadamente 0,2 al aproximadamente 0,6 por ciento de estabilizante que incluye aproximadamente del 25 al aproximadamente 50 por ciento de fosfato monosódico y del aproximadamente 75 al aproximadamente 50 por ciento de fosfato disódico para el líquido lácteo enriquecido en crema y concentrado. Mediante una metodología, una proporción del fosfato monosódico con respecto al fosfato disódico varía de aproximadamente 50:50 a aproximadamente 75:25 para formar un concentrado estable. Con las adiciones de leche

45 entera y crema ultrafiltradas, las proporciones de estabilizante fuera de este intervalo, en general, forman concentrados gelificados o separados después de la esterilización.

Otros ingredientes opcionales también se pueden incluir en los aditivos. Mediante una metodología, también se pueden añadir potenciadores de la textura en boca, aromatizantes, azúcares y otros aditivos según sea necesario para una determinada aplicación. Por ejemplo, los potenciadores de la textura en la boca adecuados incluyen cloruro de sodio, cloruro de potasio, sulfato de sodio y mezclas de los mismos. Los potenciadores de la textura en boca preferidos incluyen cloruro de sodio y cloruro de potasio, así como mezclas de los mismos; el cloruro de sodio es el potenciador de la textura en boca más preferido. Se pueden añadir aromatizantes y otros aditivos tales como azúcar, edulcorantes (naturales y/o artificiales), emulsionantes, miméticos de grasa, maltodextrina, fibras, almidones, gomas,

55 y aromas o extractos de sabores naturales y artificiales, cultivados, tratados enzimáticamente siempre que no afectan de forma significativa ni adversa a las características de estabilidad o textura en boca.

Tras la concentración y el enfriamiento opcional, a continuación, se mezcla el líquido lácteo con las cantidades eficaces del estabilizante y otros ingredientes opcionales como se ha descrito anteriormente y, a continuación, se esteriliza para formar el líquido lácteo concentrado estable. Preferentemente, la esterilización se lleva a cabo usando condiciones de autoclave. Opcionalmente, si el líquido lácteo concentrado necesita ser diluido para alcanzarse una concentración diana, la dilución debe realizarse antes de la esterilización. Preferentemente, el líquido lácteo se envasa, se sella y después se somete a temperaturas de esterilización en cualquier equipo adecuado. La esterilización se lleva a cabo en condiciones de tiempo y temperatura para conseguir un valor de Fo de al menos 5 65 minutos como se requiere para la esterilidad comercial y nominalmente de hasta aproximadamente 13,5 minutos. En general, el proceso de esterilización consiste en un tiempo de calentamiento, un tiempo de retención y un tiempo de

enfriamiento. Durante el tiempo de calentamiento, se alcanza una temperatura de aproximadamente 118 ºC a aproximadamente 145 ºC en aproximadamente 1 segundo a aproximadamente 30 minutos. La temperatura se mantiene entonces entre aproximadamente 118 ºC y aproximadamente 145 ºC durante aproximadamente 1,5 segundos a aproximadamente 15 minutos. A continuación, la temperatura se enfría por debajo de aproximadamente

5 25 ºC en aproximadamente 10 minutos o menos. Preferentemente, la muestra se agita suavemente (por ejemplo, haciendo girar el recipiente) durante la esterilización para reducir al mínimo la formación de piel.

Se controla el tratamiento térmico global (en este caso, el precalentamiento, la concentración y la esterilización) para producir el líquido lácteo concentrado estable, que preferentemente tiene una proporción de proteína con respecto a grasa de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 0,7, al tiempo que se consigue un valor de Fo de al menos aproximadamente 5 y un período de caducidad de al menos aproximadamente 9 meses en condiciones ambientales. En general, el líquido lácteo concentrado estable de la presente invención tiene una viscosidad que varía de aproximadamente 70 mPa•s a aproximadamente 4.000 mPa•s y, preferentemente, de aproximadamente 100 mPa•s a aproximadamente 300 mPa•s a temperatura ambiente cuando se mide con un viscosímetro Brookfield RV a

15 aproximadamente 20 ºC usando el husillo n.º 2 a 100 rpm.

Como se ha mencionado anteriormente, el proceso de esterilización puede degradar las proteínas en el concentrado y formar cantidades traza de compuestos volátiles que contienen azufre y/o nitrógeno que pueden afectar negativamente a los sabores y/o a los aromas. La formulación y los procesos del presente documento, por otra parte, forman cantidades reducidas de dichos compuestos y, como resultado de ello, tienen mejor sabor a lácteo fresco. Por ejemplo, los líquidos lácteos concentrados estables resultantes del presente documento con aproximadamente un 9 por ciento o menos de enriquecimiento total de proteína y crema presentan, en general, una reducción en las intensidades del aroma a azufre y/o nitrógeno debido a una reducción en compuestos volátiles que contienen azufre y/o nitrógeno del aproximadamente 20 al aproximadamente 45 por ciento en comparación con

25 concentrados anteriores basados en un análisis de GC/O. Por ejemplo, como se proporciona con más detalle en los ejemplos, un panel de expertos catadores observó que los concentrados lácteos fabricados por los presentes métodos presentan valores de intensidad del aroma a azufre y/o nitrógeno de aproximadamente 2,75 o menos (en una escala de 15 puntos). Los líquidos lácteos concentrados que tienen dichos niveles de estos compuestos, en general, presentan un sabor y notas de lácteo fresco potenciados.

La técnica de envasado usada no se limita a una en particular, siempre que preserve la integridad del producto lácteo lo suficiente para el período de caducidad del producto lácteo aplicable. Por ejemplo, los concentrados de leche pueden esterilizarse o someterse al autoclave en botellas de vidrio o cartones de plegado superior, etc., que se llenan, sellan y después se procesan térmicamente. Los productos lácteos también se pueden envasar en

35 cantidades mayores, tales como en recipientes de cajas de bolsas o bolsones convencionales. En una realización, se pueden usar botellas preesterilizadas o materiales de cartón de tapa de plegado forrados con papel de aluminio. También pueden usarse sistemas de envasado de alimentos designados como sistemas de envasado de período de caducidad prolongado (ESL) o asépticos, pero los métodos del presente documento no se limitan a los mismos. Los sistemas de envasado de alimentos útiles incluyen sistemas convencionales aplicados o aplicables a productos alimentarios líquidos, en especial, productos lácteos y zumos de frutas. Las muestras se pueden agitar suavemente (por ejemplo, hacer girar el recipiente) durante la esterilización para reducir al mínimo la formación de "piel". El producto lácteo también se puede cargar y transportar a granel a través de camiones cisterna o ferrocarril.

Aunque no se requieren para alcanzar los períodos de caducidad prolongados asociados con los productos lácteos

45 de la presente invención, los procedimientos de pasteurización y/u ultra-alta temperatura (UHT) también pueden aplicarse a los productos lácteos de la presente invención en el caso de la interrupción del proceso y/o para aumentar más el período de caducidad. Los productos UHT son ultrapasteurizados y luego envasados en recipientes esterilizados. Además, una ventaja de la presente invención es que no se requiere el procesamiento de UHT, en general, para obtenerse períodos de caducidad prolongados, tal como se requería en algunos concentrados previos. Por ejemplo, si el producto ultrafiltrado/diafiltrado debe mantenerse durante un período de tiempo prolongado (por ejemplo, superior a aproximadamente un día) antes de continuar el proceso, se puede llevar a cabo la pasteurización del producto ultrafiltrado. Si se desea, los productos intermedios en el proceso pueden pasteurizarse si se desea, siempre que la pasteurización afecte negativamente a la estabilidad o textura en boca del producto final.

55 En una metodología, el líquido lácteo concentrado estable resultante es una leche organolépticamente agradable que se puede sellar en cartuchos o vainas para su uso en cualquier número de máquinas de preparación de bebidas. Los ejemplos de usos preferidos y máquinas de preparación de bebidas se pueden encontrar en la solicitud de patente de EE.UU. n.º de serie 10/763.680, presentada el 23 de enero de 2004, que se incorpora en el presente documento por referencia en su totalidad y que es propiedad del mismo cesionario que la presente memoria descriptiva. La concentración de la leche es beneficiosa porque permite dispensar mayores volúmenes de leche de las máquinas de preparación de bebidas, pudiéndose a la vez almacenar un envase más pequeño con menos cantidad de líquido.

65 Por ejemplo, se puede usar un cartucho de la leche concentrada para producir una espuma de base láctea espumosa de aspecto auténtico deseada por los consumidores en una bebida de estilo cappuccino. Las

proporciones de la grasa con respecto a la proteína y los momentos de adición de la crema especificados forman un líquido lácteo concentrado que tiene mejores notas lácteas frescas adecuadas para formar productos de café con leche tales como capuchinos, cafés latte y similares. Por ejemplo, el cartucho de la leche concentrada estable también puede ser adecuado para la formación de espuma usando una máquina de preparación a baja presión y un

5 cartucho como se describe en el documento US2004/182250 usando solo presiones por debajo de aproximadamente 200 kPa (2 bar).

Mediante otra metodología, también se puede formar una bebida láctea usando el líquido lácteo concentrado estable. Por ejemplo, se puede formar una bebida mezclando el líquido lácteo concentrado estable con un medio 10 acuoso, tal como el agua. La bebida láctea formada también se puede dispensar de un cartucho que contenga el líquido lácteo concentrado estable, también descrito en el documento US2004/182250, haciendo pasar un medio acuoso a través del cartucho para formar una bebida por dilución. En un ejemplo de este tipo, el líquido lácteo concentrado estable puede mezclarse o diluirse preferentemente con el medio acuoso en una proporción de entre aproximadamente 1:1 y aproximadamente 6:1 para formar una bebida láctea. Para que la invención se pueda

15 comprender mejor y ponerse en práctica, a continuación, se hará referencia a uno o más ejemplos donde al menos parte de la divulgación se describe a partir del trabajo experimental en el desarrollo de la invención. Cualquiera de los siguientes ejemplos que no pertenezca al alcance de las reivindicaciones se proporciona solo para la información de los antecedentes. Todos los porcentajes están en peso, a menos que se indique lo contrario.

20 Ejemplos

Ejemplo 1

Se prepararon diversos líquidos lácteos concentrados que tenían sólidos totales del aproximadamente 20 al

25 aproximadamente 36 por ciento de acuerdo con los métodos descritos anteriormente. Se usó una leche entera que tenía del aproximadamente 4 al 5 por ciento de grasa como la base láctea líquida y se precalentó a aproximadamente 90 ºC durante aproximadamente 300 segundos para producir una leche precalentada. Se ultrafiltró la leche precalentada usando una membrana en espiral de ultrafiltración de Koch que tenía aproximadamente un corte de peso molecular de 10.000 Da (10 kDa). La diafiltración se usó entonces para reducir

30 la lactosa hasta aproximadamente un 1 por ciento.

Se añadió crema (aproximadamente un 36 por ciento de grasa) a la leche ultrafiltrada para producir un líquido lácteo concentrado enriquecido en crema al 15 por ciento. El líquido lácteo concentrado enriquecido en crema se homogeneizó luego usando un homogeneizador de APV bifásico a aproximadamente 13,8 MPa (aproximadamente

35 2.000 psi) (primera etapa) y aproximadamente 1,4 MPa (aproximadamente 200 psi) (segunda etapa) para producir un líquido lácteo enriquecido en crema homogeneizado. Se añadieron diversos intervalos de fosfato monosódico (MSP) y fosfato disódico (DSP), azúcar, sal y aromas al líquido lácteo homogeneizado.

A continuación, se envasaron de aproximadamente 49 a aproximadamente 53 gramos del líquido lácteo

40 homogeneizado en una máquina de T-Disc de Tassimo (Kraft Foods) sellada y se sometieron a autoclave usando un sistema de esterilización Surdry Stock America a una temperatura de aproximadamente 123 ºC durante aproximadamente 8 minutos para producir una bebida esterilizada que tenía un valor de Fo de aproximadamente 7. En la siguiente Tabla 1, se resumen los resultados y las condiciones específicas de un número de muestras de la invención. Todas las muestras dieron lugar a un concentrado líquido tras el autoclave y permaneció líquido hasta

45 aproximadamente 6 meses.

Tabla 1: Sumario de los concentrados estables al autoclave y estables al almacenamiento

Sólidos totales

Proporción de MSP:DSP Grasa, % Proteína, % Proteína:Sal tampón total Azúcar, % NaCl, % Sal tampón, % Estado tras el autoclave

30-36

50:50 12-15 6-8 de 10,1 a 38:1 5-7 0,5 0,3-0,4 Fluido, sin fase de separación

20-36

50:50 11-15 6-9 18:1 5,7 0,5 0,3-0,4 Fluido, sin fase de separación

25-34

50-75:5025 10-17 6-9 de 10:1 a 34:1 57 0,5 0,3-0,4 Fluido, sin fase de separación

Ejemplo 2

Se completó un estudio para comparar las intensidades de aroma a azufre y nitrógeno de los concentrados fabricados según los métodos del Ejemplo 1 en comparación con un líquido lácteo concentrado preparado según el método de Cale (publicación de EE.U. n.º. 2007/0172548) usando un análisis de GC/O (cromatografía de gases olfactometría). El análisis de GC/O combina la olfatometría o el uso de un grupo de expertos de detección de olores

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Tabla 4

Muestra

Base láctea, % Crema, % Proteína, % Lactosa, % Grasa, % Sólidos Peso, g

1 (Desnatada+Crema)

60 40 5-6 2 10-11 26-27 5,5

2 (Desnatada+Crema)

60 40 6-7 2 12-13 28-29 6,5

3 (2 %+Crema)

74 26 6-7 1-2 10-11 25-26 5,5

4 (2 %+Crema)

74 26 7-8 1-2 12-13 28-29 6,5

5 (Entera+Crema)

85 15 6-7 1-2 10-11 24-25 5,5

6 (Entera+Crema)

85 15 7-8 1-2 12-13 27-28 6,5

A continuación, se cargaron las muestras concentradas en una máquina de T-Disc de Tassimo (Kraft Foods) con el fin de preparar una bebida láctea usando una cámara de infusión de bebidas de Tassimo. Se preparó un café latte

5 usando una máquina de T-Disc de Gevalia Espresso (Kraft Foods) junto con las muestras de lácteos concentradas de la Tabla 4. Cada muestra fue probada por un grupo de expertos catadores. Las muestras fueron asignadas al azar a lo largo del estudio y clasificadas en una escala del 0 al 15 (de valor nulo a valor extremo) para clasificar diversas notas de sabor. Los resultados de este estudio se proporcionan en la Tabla 5 y en el gráfico de la Fig. 3.

10 Tabla 5

Desnatada + Crema 5,5 g

Desnatada + Crema 6,5 g 2 % + Crema 5,5 g 2 % + Crema 6,5 g Entera + Crema 5,5 g Entera + Crema 6,5 g Estadística*

Impacto global

7,66 7,32 7,52 7,04 7,20 7,12 a,a,a,a,a,a

Lechoso/lácteo

6,84 6,74 6,26 6,82 6,76 7,12 a,a,a,a,a,a

Café

7,68 7,30 6,84 6,24 5,82 5,84 a,ab,bc,cd,d,d

Caramelo/malteado

1,04 0,82 0,87 0,67 0,92 0,62 a,a,a,ab,a,ab

Quemado

1,72 0,74 0,42 0,50 0,52 0,56 a,bc,c,bc,bc,bc

Cocido

2,66 2,32 2,34 2,82 2,30 2,64 a,a,a,a,a,a

Verde/graso

2,80 2,00 1,82 1,94 1,84 1,54 a,ab,b,bc,bc,bc

Oxidado/metálico

0,06 0,02 0,06 0,06 0,06 0,06 a,a,a,a,a,a

Fermentado/a frutas

0,06 0,04 0,06 0,08 0,06 0,04 a,a,a,a,a,a

Medicinal/químico

0,04 0,06 0,06 0,24 0,06 0,06 a,a,a,a,a,a

Rancio/ a jabón

0,34 0,92 0,48 0,62 0,72 0,31 a,a,a,a,a,a

Dulce

1,56 1,38 1,60 1,30 1,60 1,08 a,a,a,a,a,a

Agrio

2,56 2,68 2,56 2,52 2,30 2,70 a,a,a,a,a,a

Sal

1,44 1,48 1,26 1,00 0,80 1,10 a,a,a,a,a,a

Amargo

3,50 3,00 2,62 2,38 2,70 2,66 ab,abc,c,c,abc,bc

Astringente

3,78 350 3,32 3,62 3,52 3,94 a,a,a,a,a,a

Viscosidad

1,84 1,86 2,00 1,92 1,96 2,00 a,a,a,a,a,a

Textura en bocaLechosa/pelicular

1,40 1,40 1,60 1,70 1,74 1,84 a,a,a,a,a,a

Textura en boca-Terrosa

1,20 1,00 1,44 1,32 1,16 1,24 a,a,a,a,a,a

Regusto

224 1,82 1,74 1,88 1,90 1,90 a,a,a,a,a,a

*Los medios con la misma letra no son significativamente diferentes entre sí.

Por lo tanto, para los fines del presente documento, una bebida de café que tiene un sabor lácteo fresco, significa, en general, un producto lácteo concentrado que corresponde, en general, a los atributos de sabor descritos en las Tablas 3 y 5, cuando son percibidos por un grupo de expertos catadores.

15 Ejemplo comparativo 1

Se prepararon líquidos lácteos concentrados comparativos como en el Ejemplo 1, a excepción de que la adición de crema se produjo después de la etapa de homogeneización. En algunos estudios para el presente ejemplo, la crema 20 se prehomogeneizó primero usando el mismo homogeneizador bifásico que en el Ejemplo 1, donde la primera fase varió de 3,4 a 20,7 MPa (de 500 a 3.000 psi) y la segunda etapa varió de 0,3 a 2,1 MPa (de 50 a 300 psi). En otros estudios para el presente ejemplo, se añadió la crema en su forma nativa (sin ninguna homogeneización previa). En el presente ejemplo, se homogeneizó el líquido lácteo concentrado (antes de la adición de la crema) usando el homogeneizador bifásico del Ejemplo 1 usando de 27,6 a 2,8 MPa (4.000 y 400 psi). (Para el presente ejemplo, el 25 líquido lácteo concentrado y la crema se homogeneizaron por separado y se combinaron después). Todos estos ejemplos comparativos se gelificaron después del autoclave o produjeron un líquido que se separó en dos fases (es

decir, bimodal). En la siguiente Tabla 6, se resumen los resultados y las condiciones de un número de muestras comparativas.

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Claims (1)

1. imagen1