ES2644021T3 - Proceso y sistema para la preparación de fórmulas de leche en polvo - Google Patents
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Proceso y sistema para la preparacion de formulas de leche en polvo CAMPO DE LA INVENCION
[0001] La presente invencion se refiere a un procedimiento avanzado para la produccion de productos lacteos, preferiblemente para la produccion de formulas de leche en polvo tales como formulas de leche infantiles y otros productos nutricionales para bebes, al igual que a productos intermediarios obtenibles por dicho proceso, usos de dichos productos intermediarios y un sistema para la implementacion de dicho proceso.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
[0002] Leche humana se considera el 'oro estandar' para nutricion infantil.
Tratar la leche animal, por ejemplo leche de vaca, para que ademas parezca una composicion de leche humana se conoce en la tecnica. Tal tratamiento se conoce en la tecnica como 'humanizacion' de leche de animal.
El proceso de humanizacion de la leche de animal implica cambiar la proporcion de casefna:protefnas de suero de leche como se encuentra en leche animal (por ejemplo aproximadamente 80:20 para leche de vaca) a la proporcion deseada para nutricion infantil, como se encuentra en leche humana (preferiblemente entre 75:25 y 30:70).
Ademas, el contenido mineral de leche de animal es tfpicamente mayor que el contenido encontrado en leche humana.
Asf, la humanizacion de leche de animal requiere la reduccion del contenido mineral.
[0003] La preparacion de productos adecuada para usar en la nutricion infantil implica tfpicamente la mezcla de varios componentes purificados individualmente en las proporciones apropiadas, bien humedos o secos.
Los procesos de fabricacion de corriente requieren ingredientes de productos lacteos multiples de proveedores intermediarios, incluyendo leche desnatada o un concentrado de la misma (incluyendo leche desnatada en polvo), suero de leche desmineralizado o un concentrado del mismo (incluyendo polvo de suero de leche desmineralizado), protefna de suero de leche concentrada o afslada (normalmente en forma de polvo) y lactosa de calidad pura (tfpicamente en polvo) para formular una formula infantil equilibrada nutricionalmente.
[0004] La WO 96/08155 describe un proceso para tratar leche desnatada para la produccion de queso y leche en polvo, donde protefnas de suero de leche son quitadas de leche desnatada por microfiltracion y ademas el tratamiento incluye ultrafiltracion.
[0005] La US 5,503,865 divulga un proceso para tratamiento de leche desnatada, que comprende microfiltracion o ultrafiltracion.
Su permeato se puede desmineralizar por por ejemplo intercambio ionico y/o electrodialisis para hacerlo adecuado para usarse en los productos de bebe.
[0006] La US 4497836 divulga un proceso donde el suero de leche esta sujeto a ultrafiltracion y su permeato esta sujeto a electrodialisis o intercambio ionico.
[0007] La WO 2001/93689 divulga un proceso donde el suero de leche esta sujeto a ultrafiltracion y su permeato esta sujeto a diafiltracion.
El retenido de ultrafiltracion se combina con el retenido de diafiltracion en la produccion de formulas de leche infantil, mediante la mezcla del producto combinado con leche en polvo.
[0008] La EP 1133238 describe un proceso donde la leche animal esta sujeta a microfiltracion a traves de una membrana con una porosidad de 0.1 - 0.2 micrometro, despues de lo cual el permeato de microfiltracion que comprende protefnas de suero de leche se desmineraliza por electrodialisis.
El contenido mineral del permeato de microfiltracion electrodializado es muy bajo y el enriquecimiento posterior con minerales y oligoelementos se requiere para obtener una formula infantil.
RESUMEN DE LA INVENCION
[0009] Los inventores han disenado un metodo mejorado para la produccion de productos lacteos, en particular para la produccion de polvos de (leche) seca, preferiblemente polvos (leche) secos para usar en las formulaciones de bebe nutricionales, en cuyo proceso se hace un uso mas optimo de la filtracion y tecnologfas de separacion.
En este proceso, una primera composicion lfquida que comprende 70 - 90 % en peso de casefna y 10 - 30 % en peso de protefnas de suero de leche, basadas en protefna total, preferiblemente la leche desnatada animal, y una segunda composicion lfquida que comprende suero de leche dulce y/o suero de leche acido son primero sometidas a separacion por ultrafiltracion, asf reduciendo la necesidad de eliminacion de ion polivalente
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(significativo) y/o monovalente desde la casefna y/o protefna de suero de leche que contiene composiciones lfquidas.
La presente invencion asf preferiblemente se refiere a un proceso para tratar leche desnatada animal y suero de leche, que incluye las fases de leche desnatada animal ultrafiltrada y suero de leche ultrafiltrado, preferiblemente combinado con el reblandecimiento y eliminacion de iones monovalentes de las corrientes de permeato de ultrafiltracion enriquecida de lactosa y combinacion de los flujos de permeato y retenido obtenidos.
[0010] Los fabricantes actuales de composiciones nutricionales (bebe) en polvo seco en gran medida dependen del suministro y uso de ingredientes altamente purificados, tal como lactosa purificada, protefnas de suero de leche desmineralizado y protefnas de casefna para producir dichas composiciones por la mezcla de dichos ingredientes.
Los presentes inventores han disenado un proceso de tratamiento de la leche desnatada animal y suero de leche para la fabricacion de un polvo (leche) seco que en gran medida evita la adquisicion de tales ingredientes puros de alta calidad de terceras personas.
Las ventajas del presente proceso de la invencion sobre tales metodos existentes de la produccion de polvos de (leche) seca son numerosas; por ejemplo la perdida de lactosa durante el procesamiento de leche desnatada y suero de leche se reduce, complicaciones relacionadas con la contaminacion de membranas se reducen, el uso de productos qufmicos (adicionados externamente) se reduce y las aguas residuales se reciclan en el proceso en gran parte y asf en general el proceso tiene un impacto medioambiental inferior.
Mas en particular, mientras que el rendimiento de lactosa en los metodos de purificacion convencionales para la produccion de polvos nutricionales se extiende alrededor de 83-85%, el rendimiento se puede mejorar en mas del 90% en el proceso de la presente invencion.
[0011] Mas en particular, la presente invencion se refiere a un procedimiento para tratar leche desnatada animal y suero de leche, preferiblemente para la produccion de un polvo seco, tal como un polvo seco que puede ser ademas procesado en una formula de leche infantil y otros productos nutricionales para bebes.
El presente proceso implica la ultrafiltracion de leche desnatada de animal y ultrafi ltracion de suero de leche seguida de la mezcla de los retenidos de ultrafiltracion, que se enriquecen con protefnas de leche y protefnas de suero de leche respectivamente.
Anadir suero de leche a leche desnatada animal altera la composicion de protefna de la leche desnatada y asf se permite la humanizacion de leche desnatada para que ademas parezca la composicion de protefna de leche humana.
Ambas leche desnatada animal y suero de leche tfpicamente contienen niveles demasiado altos de iones polivalentes, el contenido de los cuales necesita ser reducido para hacer que la leche desnatada animal sea una fuente adecuada de nutrientes que se pueden usar para alimentar bebes humanos.
[0012] El proceso segun la presente invencion emplea la ultrafiltracion para la eliminacion de dichos iones polivalentes de leche desnatada de animal y suero de leche.
Como tal, ni la leche desnatada animal ni el suero de leche necesitan ablandarse en la medida en que se ha hecho ordinariamente en la tecnica. El proceso segun la invencion evita la necesidad de usar protefnas de suero de leche ablandado (significativamente) y/o desmineralizado para la produccion de formulaciones de polvo seco que se adecuan para la preparacion de nutricion infantil, por ultrafiltracion de leche desnatada de animal y suero de leche.
En una forma de realizacion preferida especialmente, la lactosa que se retitra de la leche desnatada y suero de leche como permeato de ultrafiltracion se ablanda o incluso se desmineraliza, lo que significa que las cantidades de iones polivalentes e iones monovalentes se reduce en comparacion con el material entrante, despues de lo cual el permeato se usa para suplemento de las formulaciones de polvo seco resultante, anadiendo la lactosa desmineralizada a bien antes, durante o despues de la mezcla de los retenidos de ultrafiltracion.
Como tal, el contenido mineral de las formulas resultantes es suficientemente-bajo para permitir la preparacion de nutricion infantil segun cuerpos reguladores (por ejemplo EU directive 91/321/EEC o EU directive 2006/141/EC, US Food and Drug Administration 21 CFR Ch 1 part 107).
[0013] Mas en particular, la presente invencion se refiere a un procedimiento para tratar leche desnatada animal y suero de leche dulce y/o suero de leche acido, que comprende:
(a) ultrafiltracion (UF1) de una primera composicion lfquida que comprende leche desnatada animal con 70 - 90 % en peso de casefna y 10 - 30 % en peso protefnas de suero de leche, basadas en protefna total, sobre una primera membrana de ultrafiltracion con un peso molecular cortado de 2.5 - 25 kDa utilizando un factor de concentracion en volumen de 1.5 - 6 para obtener un retenido (UFR1) y un permeato (UFP1);
(b) ultrafiltracion (UF2) de una segunda composicion lfquida que comprende suero de leche dulce y/o suero de leche acido sobre una segunda membrana de ultrafiltracion con un peso molecular cortado de 2.5 - 25 kDa utilizando un factor de concentracion en volumen de 2 - 15 para obtener un retenido (UFR2) y un permeato (UFP2); y
(c) mezclar el UF retenido originado de la fase (a) con el UF retenido originado de la fase (b) para obtener una mezcla de UF retenidos.
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[0014] En la redaccion alternativa, la presente invencion se refiere a un procedimiento para tratar leche desnatada animal y suero de leche dulce y/o suero de leche acido, que comprende:
(a) ultrafiltracion (UF1) de una primera composicion lfquida que comprende leche desnatada animal con 70 - 90 % en peso de casefna y 10 - 30 % en peso de protefnas de suero de leche, basado en protefna total, sobre una primera membrana de ultrafiltracion con un peso molecular cortado de 2.5 - 25 kDa para obtener un retenido (UFR1) que comprende 35 - 65 % en peso de protefnas y 20 - 50 % en peso de lactosa, basado en peso en seco, y un permeato (UFP1) que comprende 0 - 5 % en peso de protefnas y 70 - 98 % en peso de lactosa, basado en peso seco;
(b) ultrafiltracion (UF2) de una segunda composicion lfquida que comprende suero de leche dulce y/o suero de leche acido sobre una segunda membrana de ultrafiltracion con un peso molecular cortado de 2.5 - 25 kDa para obtener un retenido (UFR2) que comprende 15 - 55 % en peso de protefnas y 35 - 65 % en peso de lactosa, basada en peso en seco, y un permeato (UFP2) que comprende 0 - 5 % en peso de protefnas y 70 - 98 % en peso de lactosa, basado en peso seco; y
(c) mezcla del UF retenido originado de la fase (a) con el UF retenido originado de la fase (b) para obtener una mezcla de UF retenidos.
[0015] En una forma de realizacion preferida, el proceso de la invencion comprende ademas:
(d) eliminacion de iones polivalentes desde el UF permeato originado de la fase (a) y/o desde el UF permeato originado de la fase (b) o a partir de una mezcla del UF permeato originado de la fase (a) y (b), para obtener un UF permeato ablandado, y
(e) mezcla de un UF permeato ablandado de (d) con un UF retenido originado de la fase (a) y/o el UF retenido originado de la fase (b) o la mezcla de UF retenidos originados de la fase (c), preferiblemente la mezcla de UF retenidos originados de la fase (c).
Preferiblemente, el UF permeato se obtiene por una fase de eliminacion de ion polivalente, donde el calcio, magnesio y fosfato se retiran, preferiblemente a una extension significativa.
La eliminacion de ion polivalente preferiblemente tiene lugar por una combinacion de nanofiltracion, precipitacion de sal, ultrafiltracion y electrodialisis, de la forma mas preferible despues de la secuencia de nanofiltracion, precipitacion de sal, ultrafiltracion y electrodialisis.
[0016] En una forma de realizacion preferida, el UF permeato originado de la fase (a) y el UF permeato originado de la fase (b) estan combinados o mezclados en una proporcion en volumen de entre 10:1 y 1:20, preferiblemente 5:1 y 1:15, mas preferiblemente 1:1 y 1:10, de la forma mas preferible 1:2 y 1:6.
Dicha combinacion o mezcla puede tener lugar antes o despues del reblandecimiento, pero preferiblemente antes del reblandecimiento.
[0017] En una forma de realizacion preferida, la mezcla en la fase (c) implica la mezcla UFR1 y UFR2 en una proporcion en volumen de entre 20:1 y 1:20, preferiblemente 10:1 y 1:10, mas preferiblemente 6:1 y 1:6, de la forma mas preferible 3:1 y 1:3 o donde el concentrado UFR1 (de la fase j1)) se combina o mezcla con el concentrado UFR2 (de la fase (j1)) en una proporcion en volumen de entre 20:1 y 1:20, preferiblemente 10:1 y 1:10, mas preferiblemente 6:1 y 1:6, de la forma mas preferible 3:1 y 1:3.
[0018] En una forma de realizacion preferida, el proceso de la invencion comprende ademas:
(f) eliminar iones monovalentes de al menos uno del UF permeato ablandado de la fase (d), preferiblemente antes de la mezcla en la fase (e).
Preferiblemente, el UF permeato ablandado esta sujeto a como mucho una o como mucho dos fases de eliminacion de ion monovalente, donde se retiran el sodio, cloruro y potasio, preferiblemente a una extension significativa.
Preferiblemente, todos los UF permeatos ablandados de (d) se someten a la eliminacion de ion monovalente. De la forma mas preferible, el UF permeato de la fase (a) y (b) se mezcla en primer lugar en una unica composicion de permeato UF que se ablanda posteriormente y se somete a la eliminacion de ion monovalente.
[0019] En una forma de realizacion preferida, el proceso de la invencion comprende ademas:
(g) someter al menos uno del UF permeato ablandado de (d) a un fase de concentracion, preferiblemente por osmosis inversa y/o nanofiltracion, preferiblemente antes de la mezcla en la fase (e).
Preferiblemente, el UF permeato se somete a como mucho una o como mucho dos fases de concentracion.
[0020] En una forma de realizacion preferida, la eliminacion de iones polivalentes se realiza por electrodialisis, intercambio ionico y/o precipitacionde sal, y la eliminacion de iones monovalentes se realiza por nanofiltracion o diafiltracion.
Mas preferiblemente, la eliminacion de ion polivalente preferiblemente tiene lugar por una combinacion de nanofiltracion, precipitacion de sal, ultrafiltracion y electrodialisis, de la forma mas preferible despues de la secuencia de nanofiltracion, precipitacion de sal, ultrafiltracion y electrodialisis.
[0021] En una forma de realizacion preferida, el proceso de la invencion comprende ademas:
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(h) secado del UF retenido originado de la fase (a), el UF retenido originado de la fase (b) o la mezcla de UF retenidos originados de la fase (c), preferiblemente despues de la mezcla con el UF permeato ablandado en la fase (a), para obtener un polvo seco.
Preferiblemente, el UF retenido originado de la fase (a) y/o (b) o (c) esta sujeto a una fase de concentracion y/o fase de eliminacion de ion monovalente antes del secado.
Este secado es el paso que se realiza preferiblemente despues de la mezcla con el UFP1 permeato ablandado, que se puede someter a un fase de eliminacion de ion monovalente, el UFP2 permeato ablandado, que se puede someter a un fase de eliminacion de ion monovalente o el UFP1/UFP2 permeato ablandado combinado, que se puede someter a un fase de eliminacion de ion monovalente, para obtener un polvo seco.
En una forma de realizacion preferida, el secado de la fase h) tiene lugar despues mezcla de la fase (e).
[0022] En una forma de realizacion preferida, el secado tiene lugar despues de la mezcla de la fase (c). Mas preferiblemente, el secado implica el secado de una UF composicion de permeato ablandada originada de las fases (a) y (b) que se mezcla con un UF retenido originado de (c) cuyo UF retenido esta sujeto a la eliminacion de ion monovalente y/o a una fase de concentracion.
De la forma mas preferible, el UF retenido esta sujeto a la eliminacion de ion monovalente y/o una fase de concentracion antes de mezclarlos, seguido de la mezcla con la UF composicion de permeato ablandada que se origina de las fases (a) y (b).
[0023] En una forma de realizacion preferida, el proceso de la invencion comprende ademas:
(i) una fase de esterilizacion de calor o de pasteurizacion de la mezcla de UF retenidos originados de la fase (c), preferiblemente despues de la fase (e) y antes de la fase (h).
Preferiblemente, dicha esterilizacion de calor comprende un fase de inyeccion de vapor directo (DSI).
[0024] En una forma de realizacion preferida, el proceso de la invencion comprende ademas:
(j1) eliminacion de ion monovalente y/o concentracion del UF retenido originado de la fase (a) y/o el UF retenido originado de la fase (b), antes de la fase (c); (e) o (h), preferiblemente por osmosis inversa y/o nanofiltracion; o
(j2) eliminacion de ion monovalente y/o concentracion de la mezcla de UF retenidos originados de la fase (c) antes de la fase (h), preferiblemente por osmosis inversa y/o nanofiltracion.
Preferiblemente, al menos uno o preferiblemente todos los UF retenidos de la fase (j1) o (j2) se someten a como mucho una o como mucho dos fases de ion monovalente y/o de concentracion.
[0025] En una forma de realizacion preferida, la mezcla de UF retenidos originados de la fase (c) es posteriormente procesada en un producto nutricional para suministrar la nutricion para bebes.
En otra forma de realizacion preferida, otros ingredientes son agregados antes de, despues o durante la fase (c) o adicionados antes de, despues o durante la fase (e), adicionados antes de, despues o durante la fase de secado (h).
Tales otros ingredientes preferiblemente comprenden (cantidades adecuadas de) aceites, vitaminas, minerales, carbohidratos (tales como lactosa o maltodextrina donde se requiera), fibras alimentarias (tales como galacto- oligosacaridos y/o fructo-oligosacaridos).
[0026] En una forma de realizacion preferida, tal cantidad del UF retenido originado de la fase (b) se mezcla en la fase (c) con el UF retenido originado de la fase (b), que la mezcla de UF retenidos originados de la fase (c) se caracteriza por una proporcion en peso de casefna a protefna de suero de leche entre 75:25 y 30:70. Preferiblemente esta proporcion se extiende entre 70 a 30 y 36 a 64, mas preferiblemente entre 65 a 35 y 45 a 55.
[0027] En una forma de realizacion preferida, el agua que se origina de una fase de concentracion, preferiblemente osmosis inversa y/o nanofiltracion, realizada en el UF retenido originado de la fase (a), el UF retenido originado de la fase (b), la mezcla de UF retenidos originados de la fase c), o del UF permeato originado de la fase (a) y/o del UF permeato originado de la fase (b) o el UF permeato ablandado se anade a la primera composicion lfquida y/o la segunda composicion lfquida.
Tal retroaccion de agua que proviene de una fase de concentracion reduce la necesidad de adicion de provision de agua externa.
Tal agua obtenida de una fase de concentracion puede por ejemplo usarse para reconstruir leche desnatada animal y/o polvo de suero de leche en composiciones lfquidas que pueden posteriormente ser sometidas a ultrafiltracion segun la invencion.
[0028] En una forma de realizacion preferida, la segunda composicion lfquida de la fase (b) comprende al menos 50 % en peso de suero de leche dulce del suero de leche total, en la base de peso total, preferiblemente al menos 60 % en peso, mas preferiblemente al menos 70 % en peso o 80 % en peso, de la forma mas preferible al menos 90 % en peso.
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[0029] En una forma de realizacion preferida, la invencion se refiere a un procedimiento para tratar leche desnatada animal y suero de leche animal, para la produccion de productos lacteos, formulas preferiblemente secas, mas preferiblemente polvos de leche de bebe seco y otros productos nutricionales para bebes.
[0030] En una forma de realizacion preferida, el proceso segun la invencion funciona preferiblemente con 500 - 2500 kg, mas preferiblemente 800 - 1800 kg, muchos preferiblemente 1000 - 1400 kg de sustancia seca de la primera composicion lfquida, preferiblemente de leche desnatada de animal, que entra por hora.
El proceso segun la invencion funciona preferiblemente con 1500 - 5000 kg, mas preferiblemente 2200 - 4000 kg, mas preferiblemente 2600 - 3000 kg de sustancia seca de la segunda composicion lfquida, preferiblemente de suero de leche de animal, que entra por hora.
El proceso segun la invencion funciona preferiblemente con 750 - 4000 kg, mas preferiblemente 1000 - 3000 kg, aun mas preferiblemente 1500 - 2000 kg UF retenido obtenido por hora de la ultrafiltracion de ambas corrientes entrantes combinadas.
El proceso segun la invencion funciona preferiblemente con 1000 - 5000 kg, mas preferiblemente 1500 - 4000 kg, aun mas preferiblemente 2000 - 2500 kg UF permeato obtenido por hora de la ultrafiltracion de ambas corrientes entrantes combinadas.
Descripcion detallada de la invencion
Proceso segun la presente invencion
[0031] La presente invencion se refiere a un procedimiento para tratar leche desnatada animal y suero de leche dulce y/o suero de leche acido, que comprende:
(a) ultrafiltracion (UF1) de una primera composicion lfquida que comprende leche desnatada animal con 70 - 90 % en peso casefna y 10 - 30 % en peso de protefnas de suero de leche, basado en protefna total, sobre una primera membrana de ultrafiltracion con un peso molecular cortado de 2.5 - 25 kDa utilizando un factor de concentracion en volumen de 1.5 - 6 para obtener un retenido (UFR1) y un permeato (UFP1);
(b) ultrafiltracion (UF2) de una segunda composicion lfquida que comprende suero de leche dulce y/o suero de leche acido sobre una segunda membrana de ultrafiltracion con un peso molecular cortado de 2.5 - 25 kDa utilizando un factor de concentracion en volumen de 2 - 15 para obtener un retenido (UFR2) y un permeato (UFP2); y
(c) mezcla del UF retenido originado de la fase (a) con el UF retenido originado de la fase (b) para obtener una mezcla de UF retenidos.
[0032] En luna redaccion alternativa, la presente invencion se refiere a un procedimiento para tratar leche desnatada animal y suero de leche dulce y/o suero de leche acido, que comprende:
(a) ultrafiltracion (UF1) de una primera composicion lfquida que comprende leche desnatada animal con 70 - 90 % en peso casefna y 10 - 30 % en peso protefnas de suero de leche, basadas en protefna total, sobre una primera membrana de ultrafiltracion con un peso molecular cortado de 2.5 - 25 kDa para obtener un retenido (UFR1) que comprende 35 - 65 % en peso de protefnas y 20 - 50 % en peso de lactosa, basado en peso en seco, y un permeato (UFP1) que comprende 0 - 5 % en peso de protefnas y 70 - 98 % en peso de lactosa, basado en peso seco;
(b) ultrafiltracion (UF2) de una segunda composicion lfquida que comprende suero de leche dulce y/o suero de leche acido sobre una segunda membrana de ultrafiltracion con un peso molecular cortado de 2.5 - 25 kDa para obtener un retenido (UFR2) que comprende 15 - 55 % en peso de protefnas y 35 - 65 % en peso de lactosa, basado en peso en seco, y un permeato (UFP2) que comprende 0 - 5 % en peso de protefnas y 70 - 98 % en peso de lactosa, basado en peso seco; y
(c) mezcla del UF retenido originado de la fase (a) con el UF retenido originado de la fase (b) para obtener una mezcla de UF retenidos.
[0033] El proceso segun la invencion usa al menos dos fuentes de protefna; el primero es una composicion lfquida que comprende leche de nata animal con 70 - 90 % en peso de casefna y 10 - 30 % en peso de protefnas de suero de leche, basado en protefna total.
Preferiblemente, la primera composicion lfquida comprende o es leche desnatada animal con una proporcion de contenido de 80:20 casefna a protefna de suero de leche.
Preferiblemente, la segunda composicion lfquida comprende o es suero de leche dulce y/o suero de leche acido. Mas preferiblemente, la segunda composicion lfquida comprende o es suero de leche dulce.
[0034] En el proceso segun la invencion, la primera composicion lfquida y la segunda composicion lfquida se someten a ultrafiltracion (UF, fases (a) y (b)) para obtener dos UF retenidos (UFR1 y UFR2) y dos UF permeatos (UFP1 y UFP2).
En una forma de realizacion preferida, cualquiera de la primera composicion lfquida, la segunda composicion lfquida y la mezcla de UF retenidos originados de UF de las primeras y segundas composiciones lfquidas se pueden someter a varias fases de tratamiento antes de que se obtenga el producto lacteo final.
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[0035] En una forma de realizacion preferida, el UFP1 permeato originado de la fase (a) primero se mezcla con el UFP2 permeato originado de la fase (b) (por ejemplo por coleccion en un tanque de coleccion/almacenamiento unico) antes de que se produzca la eliminacion de iones polivalentes en la fase (d).
El UFP1/LTFP2 permeato combinado ablandado (es decir, el UFP1/UFP2 permeato mezclado que se origina de la fase UF1/UF2 que contiene niveles de iones polivalentes reducidos) es posteriormente mezclado con el UFR1 retenido que se origina de UF1, el UFR2 retenido que se origina de UF2, o preferiblemente con la mezcla de UF retenidos de la fase (c).
En una opcion mas preferida, el UFR1 retenido que se origina de (a), el UFR2 retenido que se origina de (b) o preferiblemente la mezcla de UF retenidos de la fase (c) es antes sometida a un fase de concentracion, preferiblemente por osmosis inversa o nanofiltracion, despues de lo cual estas composiciones lfquidas mas concentradas es/son combinadas con el UFP1/UFP2 permeato ablandado combinado.
Una ventaja de la primera mezcla del permeato UFP que se origina de UF1 con el UFP2 permeato que origina de UF2 es que los iones polivalentes se retiran a partir de una composicion de lfquido unica (es decir, la UFP1/UFP2 mezcla de permeato) en vez de que la eliminacion de iones polivalentes implique la eliminacion de dos composiciones lfquidas separadas.
[0036] En otra forma de realizacion preferida, el proceso de la invencion comprende la fase (j1) o (j2).
Aquf, preferiblemente el UF retenido originado de la fase (a) y/o el UF retenido originado de la fase (b) es/son sometidos a una eliminacion de ion monovalente y/o fase de concentracion, antes de la fase (c); (e) o (h), preferiblemente por osmosis inversa y/o nanofiltracion.
Preferiblemente, dichos UF retenidos se someten separadamente a ello.
Alternativamente, la mezcla de UF retenidos originados de la fase (c) esta sujeta a la eliminacion de ion monovalente y/o concentracion de la misma, antes de la fase (h), preferiblemente por osmosis inversa y/o nanofiltracion.
Preferiblemente, al menos uno o ambos de los UF retenidos de la fase (a) y (b) o el UF retenido de la fase (c) es/son sometidos a como mucho uno o como mucho dos iones monovalentes y/o fases de concentracion.
[0037] En otra forma de realizacion preferida, el UFR1 retenido originado de UF1 se enriquece en casefna y protefnas de suero de leche, el UFR2 retenido originado de UF2 se enriquece en protefnas de suero de leche, la mezcla de UF retenidos de la fase (c) se enriquece en casefna y protefna de suero de leche, el UFP1 y UFP2 permeatos originados de UF1 y UF2, respectivamente, se enriquecen con lactosa.
Ademas, la mezcla de UF retenidos de la fase (c) se caracteriza por el hecho de que una proporcion de casefna a protefna de suero de leche que se desplaza de la proporcion de 80:20 en peso como se ha observado en la leche desnatada de vaca a niveles de protefna de suero de leche mas altos.
Preferiblemente, la proporcion en peso de protefna de casefna a protefna de suero de leche de la misma esta entre 75 a 35 y 30 a 70.
[0038] El proceso segun la invencion proporciona la eliminacion suficiente de iones polivalentes e iones preferiblemente monovalentes, en virtud de la ultrafiltracion de la fase (a) y (b) y opcionalmente el reblandecimiento de la fase (d), de modo que todos los minerales estan sobre o debajo de su nivel requerido para nutricion infantil.
En caso de que el contenido de un mineral determinado este por debajo del nivel requerido, preferiblemente ese mineral se anade.
Como el nivel de fosfato y sodio son particularmente altos en la leche desnatada animal, el proceso segun la invencion se disena como tal que el contenido de fosfato y sodio este suficientemente reducido para permitir la preparacion de la nutricion infantil.
Otros iones se pueden retirar a una extension superior y preferiblemente se suplementan nuevamente al producto final.
[0039] En una forma de realizacion preferida, la presente invencion se refiere a un proceso para obtener una formula infantil, donde, sin tener en cuenta la combinacion de la lactosa en el UF permeato ablandado originado de la fase (d) con cualquiera de los UF retenidos originados de la fase (a) y (b), la suplementacion adicional de lactosa se puede desear para cumplir los requisitos de nutricion infantil.
Etapas de ultrafiltracidn (a) y (b)
[0040] En el proceso segun la invencion, las primeras y segundas composiciones lfquidas se someten a una fase de ultrafiltracion (a) y (b), donde el lfquido y solutos pequenos impregnan a traves de la membrana y acaban en el UF permeato (UFP1/LTFP2), mientras el UF retenido (UFR1/LTFR2) comprende sustancialmente todas las protefnas, en un volumen reducido cuando se compara con la composicion de lfquido entrante.
[0041] La ultrafiltracion se realiza facilmente utilizando cualquier medio de ultrafiltracion conocido en la tecnica, incluyendo membranas ceramicas, membranas en espiral tubular y organica, preferiblemente el UF membrana es una membrana en espiral organica.
Las UF membranas empleadas tienen un (MWCO) peso molecular cortado de aquel que permite que las protefnas (por ejemplo protefnas de suero de leche y casefna) permanezcan en el retenido, y solutos pequenos
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(por ejemplo solutos con un peso molecular de como mucho 25 kDa, preferiblemente como mucho 10 kDa) se impregnen a traves de la membrana.
Preferiblemente, UF se realiza con una UF membrana con un MWCO de como mucho 25 kDa, mas preferiblemente como mucho 10 kDa y preferiblemente de al menos 2.5 kDa, mas preferiblemente al menos 5 kDa.
UF de la fase (a) funciona preferiblemente con un factor de concentracion en volumen (VCF) de 1.5 - 6, mas preferiblemente 1.6 - 3, muchos preferiblemente 1.7 - 2.5. UF de la fase (b) funciona preferiblemente con un VCF de 2 - 15, mas preferiblemente 3 - 10, de la forma mas preferible 4 - 7.
El UF preferiblemente se realiza por debajo de 40 °C, mas preferiblemente entre 3 °C y 30 °C, aun mas preferiblemente entre 5 °C y 20 °C, de la forma mas preferible entre 8 y 14 °C.
[0042] Usando tales parametros de tratamiento, el UF retenido (UFR1) de la fase (a) tfpicamente comprende 35 - 65 % en peso, preferiblemente 40 - 60 % en peso mas preferible 45 - 55 % en peso de protefnas, basado en peso en seco total de UFR1.
Preferiblemente, el contenido de protefna de UFR1 no ha cambiado con respecto a la primera composicion lfquida entrante.
Asf, se prefiere que UFR1 comprenda 70 - 90 % en peso de casefna y 10 - 30 % en peso de protefnas de suero de leche, basadas en protefna total.
El UFR1 tiene preferiblemente un contenido en solido total de 5 - 20%, mas preferiblemente 8 - 17%, de la forma mas preferible 10 - 15 %.
El UFR1 comprende lactosa, preferiblemente 20 - 50 % en peso de lactosa, mas preferiblemente 30 - 42 % en peso de lactosa.
El UFR1 comprende iones monovalentes e iones polivalentes.
Tfpicamente, el UFR1 comprende 0.1 - 1 % en peso, preferiblemente 0.2 - 0.5 % en peso de sodio, 0.5 - 2.5 % en peso, preferiblemente 1.2 - 1.8 % en peso de potasio, 0.2 - 1.5 % en peso, preferiblemente 0.4 - 1 % en peso de cloruro, 0.4 - 2.5 % en peso, preferiblemente 0.8 - 1.8 % en peso de fosforo, 0.5 - 3 % en peso, preferiblemente 1.2 - 2 % en peso de calcio y 0.01 - 0.5 % en peso, preferiblemente 0.05 - 0.2 % en peso de magnesio, todos basados en peso en seco total de UFR1.
[0043] El contenido de ceniza total de UFR1 es preferiblemente 2 - 15 % en peso, mas preferiblemente 6 - 10 % en peso, basado en peso en seco total de UFR1.
[0044] Usando tales parametros de tratamiento, el UF permeato (UFP1) de la fase (a) tfpicamente comprende principalmente lactosa, preferiblemente 70 - 98 % en peso de lactosa, mas preferiblemente 80 - 92 % en peso de lactosa.
El UFP1 tfpicamente comprende 0 - 5 % en peso, preferiblemente 0 - 1 % en peso de protefnas, basado en peso en seco total de UFP1.
El UFP tiene preferiblemente un contenido en solido total de 2 - 15%, mas preferiblemente 3.5 - 10%, de la forma mas preferible 4.5 - 6 %.
El UFP1 comprende iones monovalentes e iones polivalentes.
Tfpicamente, el UFP1 comprende 0.2 - 2 % en peso, preferiblemente 0.5 - 1 % en peso de sodio, 1 - 5 % en peso, preferiblemente 2 - 3.5 % en peso de potasio, 0.5 - 3.5 % en peso, preferiblemente 1.2 - 2.5 % en peso de cloruro, 0.2 - 2.0 % en peso, preferiblemente 0.5 - 1.5 % en peso de fosforo, 0.1 - 2 % en peso, preferiblemente 0.25 - 1 % en peso de calcio y 0.01 - 0.5 % en peso, preferiblemente 0.05 - 0.2 % en peso de magnesio, todos basados en peso en seco total del UFP1.
El contenido en ceniza total de UFP1 es preferiblemente 4 - 17 % en peso, mas preferiblemente 7 - 12 % en peso, basado en peso en seco total del UFP1.
En una forma de realizacion preferida, el VCF del UF de la fase (a) se selecciona para producir un UFR1 y UFP1 con las caracterfsticas como se ha descrito anteriormente.
[0045] Usando tales parametros de tratamiento, el UF retenido (UFR2) de la fase (b) tfpicamente comprende 15 - 55 % en peso, preferiblemente 25 - 45 % en peso mas preferible 30 - 40 % en peso de protefnas de suero de leche, basado en peso en seco total de UFR2.
Preferiblemente, el contenido en protefna de UFR2 no ha cambiado con respecto a la segunda composicion lfquida entrante.
Asf, se prefiere que UFR2 comprenda como mucho 10 % en peso, preferiblemente 0 - 2 % en peso de casefna y al menos 90 % en peso, preferiblemente 98 - 100 % en peso de protefnas de suero de leche, basado en protefna total.
El UFR2 tiene preferiblemente un contenido de solido total de 3 - 18%, mas preferiblemente 6 - 14%, de la forma mas preferible 8 - 11 %.
El UFR2 comprende lactosa, preferiblemente 35 - 65 % en peso, mas preferiblemente 45 - 55 % en peso de lactosa.
El UFR2 comprende iones monovalentes e iones polivalentes.
Tfpicamente, el UFR2 comprende 0.1 - 1.5 % en peso, preferiblemente 0.3 - 0.8 % en peso de sodio, 0.5 - 4 % en peso, preferiblemente 1.5 - 2.5 % en peso de potasio, 0.2 - 2.5 % en peso, preferiblemente 0.6 - 1.3 % en peso de cloruro, 0.1 - 1.5 % en peso, preferiblemente 0.4 - 0.8 % en peso de fosforo, 0.2 - 1.5 % en peso,
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preferiblemente 0.4 - 1 % en peso de calcio y 0.01 - 0.5 % en peso, preferiblemente 0.05 - 0.2 % en peso de magnesio, todos basados en peso en seco total de UFR2.
El contenido de ceniza total de UFR2 es preferiblemente 1 - 15 % en peso, mas preferiblemente 5 - 9 % en peso, basado en peso en seco total de UFR2.
[0046] Usando tales parametros de tratamiento, el UF permeato (UFP2) de la fase (b) tfpicamente comprende principalmente lactosa, preferiblemente 70 - 98 % en peso de lactosa, mas preferiblemente 80 - 92 % en peso de lactosa.
El UFP2 tfpicamente comprende 0 - 5 % en peso, preferiblemente 0 - 1 % en peso de protefnas, basado en peso en seco total de UFP2.
El UFP2 tiene preferiblemente un contenido de solido total de 2 - 15%, mas preferiblemente 3.5 - 10%, de la forma mas preferible 4.5 - 6 %.
El UFP2 comprende iones monovalentes e iones polivalentes.
Tfpicamente, el UFP1 comprende 0.2 - 2 % en peso, preferiblemente 0.5 - 1 % en peso de sodio, 1 - 5 % en peso, preferiblemente 2 - 3.5 % en peso de potasio, 0.5 - 3.5 % en peso, preferiblemente 1.2 - 2.5 % en peso de cloruro, 0.2 - 2.0 % en peso, preferiblemente 0.5 - 1.5 % en peso de fosforo, 0.1 - 2 % en peso, preferiblemente 0.25 - 1 % en peso de calcio y 0.01 - 0.5 % en peso, preferiblemente 0.05 - 0.2 % en peso de magnesio, todos basados en peso en seco total del UFP2.
El contenido en ceniza total de UFP2 es preferiblemente 4 - 17 % en peso, mas preferiblemente 7 - 12 % en peso, basado en peso en seco total del UFP2.
En una forma de realizacion preferida, el VCF del UF de la fase (b) la fase se selecciona para producir un UFR2 y UFP2 con las caracterfsticas como se ha descrito anteriormente.
[0047] El UFR1 y UFR2 con las caracterfsticas anteriores son especialmente adecuadas para combinarse, ya que la combinacion hace una composicion, con la mayorfa de ingredientes, especialmente los minerales (iones monovalentes y polivalentes) en o por debajo de su nivel requerido para nutricion infantil, para la preparacion de un producto nutricional adecuado para suministrar nutricion a un bebe, segun reglamentos gubernamentales.
[0048] Ambos UFP son ricos en lactosa, que es un producto valioso para uso multiple, por ejemplo esto puede opcionalmente ser reintroducido en el proceso a una fase posterior en una forma ablandada que puede tambien ser sometido a una fase de eliminacion de ion monovalente.
En una forma de realizacion preferida especialmente, la lactosa que comprende UF permeato(s) es/son combinada con el UF retenido originado de UF de la fase (a), con el UF retenido originado de UF de la fase (b) o con la una mezcla de UF retenidos originados de UF de los fases (a) y (b).
Etapa de mezcla (c)
[0049] En el proceso segun la invencion, el UF retenido originado de UF de la fase (a) se combina y/o mezcla con el UF retenido originado de UF de la fase (b).
[0050] La proporcion (peso o volumen) donde se mezclan el UF retenido originado de la fase (a), que preferiblemente comprende el material de protefna originado de la leche desnatada de animal, y el UF retenido originado de la fase (b), que comprende protefnas de suero de leche depende de la composicion de protefna de la primera composicion lfquida entrante (por ejemplo leche animal es un producto natural y su composicion puede variar de alguna forma dependiendo de las estaciones o de lo que los animales se hayan alimentado) pero se determina principalmente por la composicion de protefna deseada en el producto lacteo resultante.
La persona experta es capaz de determinar la composicion de protefna y concentracion de la leche desnatada de animal entrante por metodos conocidos en la tecnica, por ejemplo por el metodo segun FT001/IDF 20-3 (para protefna total, N * 6,38), IDF29-1/IS017997-1:2004 (para casefna) y Ft003 (para suero de leche, NCN, nitrogeno sin casefna * 6,38).
[0051] En una forma de realizacion preferida, la proporcion (peso o en volumen) donde el UF retenido originado de la fase (a) se mezcla o combina con el UF retenido originado de la fase b) esta entre 10:1 y 1:10, mas preferiblemente
[0052] En una forma de realizacion preferida particularmente, la formula de (leche) seca es posteriormente procesada en un producto nutricional para bebes humanos tales como formulas infantiles, formulas infantiles de destete, leche de seguimiento o formulas, leche de crecimiento, leche para infantes.
En este aspecto, la proporcion en peso resultante de casefna:protefna de suero de leche despues de la mezcla de UF retenidos originados de las fases (a) y (b) esta preferiblemente entre 75:25 y 30:70, mas preferiblemente entre 70 a 30 y 36 a 64, mas preferiblemente entre 65 a 35 y 45 a 55.
[0053] La mezcla de la fase (c) se puede realizar en corrientes lfquidas; por ejemplo el lfquido UF retenido originado de la fase (a) puede mezclarse con el lfquido UF retenido originado de la fase (b), dando un lfquido UF mezcla de retenido que comprende casefna y protefnas de suero de leche.
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Alternativamente, uno o ambos de los UF retenidos originados de la fase (a) y (b) son secados antes de la mezcla de la fase (c), y un lfquido y una composicion solida se mezclan (por ejemplo por la disolucion del solido en el lfquido), proporcionando una corriente mezclada de lfquido o dos corrientes solidas son mezcladas (por mezcla seca), proporcionando un flujo mezclado solido.
En el caso de que se realice el secado antes de la mezcla, se prefiere que el flujo de UFR1 retenido de leche desnatada y el flujo de retenido de la mezcla que comprende casema, suero de leche dulce y/o suero de leche acido son secados antes de que la mezcla y los solidos resultantes se mezclen secos.
Preferiblemente, las corrientes secas son polvos.
En una forma de realizacion preferida especialmente, ambos flujos de retenido se licuan durante la mezcla y la fase de secado se realiza en el flujo de retenido mezclado despues de la fase de mezcla.
[0054] La mezcla de la fase (c) se puede realizar por cualquier medio conocido en la tecnica, tal como "en tubo" (es decir por la union de dos tubos entrante en un tubo de salida unica), en un tanque o vaso (equilibrio), en un vaso agitado o por cualquier mezclador industrial o mezcladora conocida en la tecnica. En el caso de que dos corrientes lfquidas se mezclen, se puede emplear la mezcla dinamica o mezcla estatica.
En el caso de que dos corrientes secas (por ejemplo dos polvos) se mezclen, una mezcladora seca tal como una mezcladora de cinta, una mezcladora de pala, una mezcladora de tambor y una mezcladora vertical, se pueden emplear.
Preferiblemente, el fase de mezcla se realiza en dos flujos de lfquido, preferiblemente "en tubo" o en un tanque de equilibrio.
La proporcion donde el UF retenido originado de la fase (a) se mezcla con el UF retenido originado de la fase (b) es convenientemente influida por el control del caudal de las composiciones entrante.
Opcionalmente otros etapas de tratamiento en el UF retenido antes de o despues de la mezcla de la etapa (c)
[0055] Antes de la mezcla de la fase (c), cada uno de los UF retenidos obtenidos en la fase (a) y (b) se pueden someter a otras fases de tratamiento, mas preferiblemente cada uno de los UF retenidos obtenidos en la fase (a) y (b) se someten a otras fases de tratamiento, antes de someterlos a la mezcla en la fase (c).
Tales otras fases de tratamiento incluyen, preferiblemente estan limitadas a la concentracion de la composicion lfquida en la fase (g) (es decir aumento de la proporcion en peso de protema/agua, por ejemplo, via tecnicas de evaporacion (parcial) o filtracion tal como nanofiltracion u osmosis inversa), secado de la composicion lfquida en la fase (h), tratamiento termico en la fase (i) (por ejemplo pasteurizacion (tal como, HTST ESL o UHT) o esterilizacion (calor seco o calor humedo) y/o suplementacion de agua adicional u otros componentes.
Se prefiere especialmente que las otras fases de tratamiento opcionales de cada UF retenidos obtenidos en la fase (a) y (b) estan limitados a la concentracion de la composicion lfquida en la fase (g) (es decir aumento de la proporcion en peso de protema/agua, por ejemplo via evaporacion (parcial) o tecnicas de filtracion tal como nanofiltracion u osmosis inversa).
[0056] En una forma de realizacion preferida, los UF retenidos originados de la fase (a) y/o (b) o fase (c) es/son concentrados en la fase (j1) y (j2), respectivamente, usando osmosis inversa (RO) o nanofiltracion (NF), preferiblemente nanofiltracion, antes de la fase de ejecucion (c); (e) y/o (h).
La concentracion de la fase (j1) tfpicamente se realiza sobre una membrana NF con un peso molecular cortado de como mucho 500 Da, preferiblemente como mucho 300 Da y de al menos 100 Da, preferiblemente al menos 150 Da, y funciona tfpicamente con un VCF de 1.5 - 5, preferiblemente 1.8 - 3.
Alternativamente, el VCF del NF de la fase (j1) preferiblemente se elige como tal, que el NFR tiene un contenido de solido total de 5 - 30%, mas preferiblemente 10 - 25%, de la forma mas preferible 16 - 20 %.
La concentracion de la fase (j1) es preferiblemente realizada por debajo de 40 °C, mas preferiblemente entre 3 °C y 30 °C, aun mas preferiblemente entre 5 °C y 20°C.
La nanofiltracion se puede mejorar con diafiltracion, es decir al menos una vez un volumen adicional de agua se anada al permeato tratado asf y este permeato diluido este sujeto a NF nuevamente.
[0057] El NF o RO retenido, preferiblemente el retenido NF, de la concentracion de la fase (j1) de la composicion de leche desnatada animal originada de la fase (a) es una composicion lfquida que tfpicamente comprende 30 - 75 % en peso de protemas (preferiblemente 40 - 65 % en peso, mas preferible 45 - 60 % en peso), 20 - 50 % en peso de lactosa (preferiblemente 30 - 38 % en peso), 0.1 - 0.5 % en peso de sodio (preferiblemente 0.15 - 0.4 % en peso), 0.3 - 2 % en peso de potasio (preferiblemente 0.7 - 1.2 % en peso), 0.01 - 0.5 % en peso de magnesio (preferiblemente 0.05 - 0.2 % en peso), 0.5 - 3 % en peso de calcio (preferiblemente 1.2 - 2 % en peso), 0.05 - 1 % en peso de cloruro (preferiblemente 0.1 - 0.4 % en peso), 0.4 - 2.5 % en peso de fosfato (preferiblemente 0.8 - 1.8 % en peso), basado en peso en seco total de la composicion, tiene un contenido de ceniza total de preferiblemente 2 - 13 % en peso, mas preferiblemente 5 - 9 % en peso, basado en peso en seco total de la composicion y tiene un contenido de solido total de 5 - 30%, mas preferiblemente 10 - 25%, de la forma mas preferible 16 - 20 %.
[0058] El NF o RO retenido, preferiblemente el retenido NF, de la concentracion de la fase (j1) de la composicion de suero de leche originada de la fase (b) es una composicion lfquida que tfpicamente comprende 15 - 55 % en peso de protemas (preferiblemente 25 - 45 % en peso, mas preferible 30 - 40 % en peso), 35 - 65 % en peso de
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lactosa (preferiblemente 45 - 55 % en peso), 0.1 - 1 % en peso de sodio (preferiblemente 0.15 - 0.5 % en peso), 0.3 - 2 % en peso de potasio (preferiblemente 0.6 - 1 % en peso), 0.01 - 0.5 % en peso de magnesio (preferiblemente 0.05 - 0.2 % en peso), 0.2 - 3 % en peso de calcio (preferiblemente 1.2 - 2 % en peso), 0.05 - 1 % en peso de cloruro (preferiblemente 0.1 - 0.4 % en peso), 0.1 - 1.5 % en peso de fosfato (preferiblemente 0.4 - 0.8 % en peso), basado en peso en seco total de la composicion, tiene un contenido de ceniza total de preferiblemente 1 - 13 % en peso, mas preferiblemente 5 - 9 % en peso, basado en peso en seco total de la composicion y tiene un contenido de solido total de 5 - 30%, mas preferiblemente 10 - 25%, de la forma mas preferible 16 - 20 %.
[0059] En una forma de realizacion preferida especialmente, el UF retenido originado de la fase (a) y el UF retenido originado de la fase (b) se someten por concentracion de la fase (j1) antes de la mezcla de la fase (c) y el opcionalmente secado de la fase (h).
Tambien es posible concentrar la mezcla de UF retenidos originados de la fase (c) en la fase (j2).
[0060] Preferiblemente, el UF retenido originado de la fase (a); (b) y/o (c) es/son no sometidos a una fase de eliminacion de ion polivalente despues de ultrafi ltracion.
Preferiblemente, estos UF retenidos no se someten a electrodialisis, intercambio ionico y/o precipitacion de sal ya que una suficiente cantidad de los iones polivalentes se desvfa en el UF permeato.
[0061] Al menos uno de los UF retenidos obtenidos en la fase (a); (b) y/o (c), opcionalmente despues de la concentracion de la fases (j1) o (j2), tambien se puede secar en la fase (h) antes de la mezcla de la fase (c).
Como tal, el UF retenido originado de la fase (a) y el UF retenido originado de la fase (b) se secan separadamente, ambos preferiblemente en un polvo.
Alternativamente, el secado tambien se puede producir antes de la mezcla de la fase (c) en solo uno de los UF retenidos, despues de lo cual el UF retenido seco, preferiblemente en forma de un polvo, se mezcla con el UF retenido no seco.
En este ultimo caso, una fase de secado adicional preferiblemente se necesita para secar la mezcla de los UF retenidos originados de la fase (c) para obtener una formula (de leche) seca.
[0062] En una forma de realizacion preferida, la mezcla de UF retenidos originados de la fase (c) se seca en la fase (h) y cada uno de los UF retenidos originados de la fase (a) y el UF retenido originado de la fase (b) no se seca antes de la mezcla de la fase (c).
Preferiblemente, el secado de la fase (h) seca la mezcla de los UF retenidos originados de la fase (c) en un polvo, preferiblemente por el secado por pulverizacion.
Cuando el secado de la fase (h) se produce despues de la mezcla de la fase (c), la cantidad minima de los fases de secado se requiere; es decir solo implica la mezcla de UF retenidos originados de la fase (c).
[0063] Como alternativa para el secado, la mezcla de UF retenidos originados de la fase (c) pueden permanecer liquidos, opcionalmente despues de la concentracion y/o dilucion.
Este producto mezclado liquido tambien puede ser ademas procesado en productos nutricionales liquidos, preferiblemente productos adecuados para alimentar bebes, por ejemplo como formulas infantiles listas para usar.
[0064] Despues de la mezcla de la fase (c) y opcionalmente el secado de la fase (h), el proceso segun la invencion produce un producto lacteo, preferiblemente una formula (de leche) seca, preferiblemente en forma de un polvo.
Preferiblemente, esta formula de (leche) seca es posteriormente procesada en un producto nutricional adecuado para suministrar nutricion a un bebe humano, en particular, un bebe entre 0 y 36 meses de edad.
Otro tratamiento tfpicamente comprende la adicion de otros ingredientes como se sabe en la tecnica al producto lacteo, en particular uno o mas seleccionados de vitaminas, minerales, lfpidos, prebioticos, probioticos, lactosa. Cuando proceda, aquellos ingredientes tambien se pueden anadir a una composicion lfquida (previamente antes del secado de la fase (h) o en el caso de que no se realice ninguna fase de secado), tal como cualquiera del UF retenido originado de la fase (a) y (b) y opcionalmente el UF permeato ablandado originado de la fase (d), o incluso a cualquiera de las primeras y segundas composiciones lfquidas entrante.
La persona experta es bien consciente de los ingredientes beneficiosos para nutricion infantil y como estos se mezclan mejor con la fraccion de protefna.
[0065] El secado de la fase (h) se puede realizar por cualquier medio conocido en la tecnica, por ejemplo secado por atomizacion, secado de lecho (fluidificado), secado en tambores rotatorios, liofilizacion, secado de rodillo, etc. En una forma de realizacion preferida especialmente, el secado se realiza usando la pulverizacion de secado, precedida opcionalmente por evaporacion parcial del liquido (por ejemplo por nanofiltracion, osmosis inversa, evaporacion).
Otros etapas de proceso opcionales en el UF permeato
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[0066] La ultrafiitracion de la primera composicion liquida en la fase (a) y de la segunda composicion liquida en la fase (b) permite dos permeatos de ultrafiltracion (UFP1 y UFP2) que cada uno comprende lactosa.
En una forma de realizacion preferida, al menos uno de, preferiblemente ambos de, estos UF permeatos es/son ademas procesados y combinados en la fase (e) con uno de los UF retenidos originados de la fase (a) o (b), o a la mezcla de los UF retenidos originados de la fase (c).
El UF permeato originado de la fase (a) y de la fase (b) se puede combinar antes de otro tratamiento o el otro tratamiento se realice en solo uno de los Uf permeatos o cada uno de los permeatos separadamente. Preferiblemente, los UF permeatos originados de la fase (a) y (b) son primero combinados, despues de lo cual los UF permeatos combinados, que son referidos como el "combinado UFP1/UFP2" es posteriormente procesado como se describe en este caso.
[0067] Preferiblemente, el UF permeato originado de la fase (a); (b) y/o el combinado UFP1/UFP2 han sufrido otro tratamiento antes de ser mezclados con el UF retenido originado de la fase (a) y/o (b), o la mezcla o UF retenidos originados de la fase (c).
Tal otro tratamiento preferiblemente comprende someter cualquiera de estos permeatos a reblandecimiento o eliminacion de ion polivalente en la fase opcional (d).
El reblandecimiento de cualquiera de los permeatos permite un UF permeato ablandado.
Se observa aquf que el "UF permeato ablandado" se refiere a una lactosa que comprende (preferiblemente lactosa enriquecida) la composicion que se origina del UF de la fase (a) y/o (b) como un permeato de donde los iones polivalentes y opcionalmente monovalentes han sido retirados por ejemplo por la fase (f).
[0068] El reblandecimiento de al menos uno de los UF permeatos originados de la fase (a) y/o (b) esta preferiblemente acompanado con o seguido de la eliminacion de iones monovalentes.
La eliminacion de iones monovalentes de al menos uno de los UF permeatos originados de la fase (a) y/o (b) es especialmente preferido en el caso de que el producto lacteo obtenido por el proceso segun la invencion sea posteriormente procesado en un producto nutricional adecuado para nutricion infantil.
[0069] La eliminacion de ion polivalente, eliminacion de ion monovalente y/o concentracion (por ejemplo fase (d); (f), (g) y (j1)/(j2)) se puede realizar utilizando cualquier tecnica conocida en la tecnica, tal como electrodialisis, intercambio ionico, precipitacion de sal, cristalizacion de lactosa, tecnicas de filtracion de membrana tal como nanofiltracion, opcionalmente mejoradas con diafiltracion o combinaciones de las mismas.
En el contexto de la presente invencion, la eliminacion de ion polivalente, opcionalmente combinada con eliminacion de ion monovalente, tambien incluye la cristalizacion de lactosa de un lfquido UF permeato originado de la fase (a) y/o (b) y simultaneamente con (cantidades significativas de) los iones polivalentes y preferiblemente (cantidades significativas de) los iones monovalentes en la solucion.
La lactosa de cristalino obtenida se considera que es un UF permeato ablandado en el contexto de la presente invencion, ya que este se origina del UF de la fase (a) y tiene (cantidades significativas de) los iones polivalentes quitados.
[0070] En una forma de realizacion preferida especialmente, eliminacion de iones polivalentes de la fase (d), eliminacion de iones monovalentes de la fase (f) y concentracion de la fase (g) se realiza por una combinacion de la fases que comprende nanofiltracion, precipitacion de sal y eliminacion de precipitado.
Preferiblemente, esta combinacion de la fases tambien comprende electrodialisis.
Mas preferiblemente, la eliminacion de iones polivalentes se realiza en el siguiente orden: nanofiltracion, precipitacion de sal y eliminacion de precipitado.
Preferiblemente, la eliminacion de precipitado es seguida de otra fase de nanofiltracion (preferiblemente mejorada con diafiltracion) o por electrodialisis, de la forma mas preferible esta seguida de electrodialisis.
Asf, se prefiere que el proceso de la invencion incluya los fases de someter el UF permeato originado de la fase
(a); (b) y/o el combinado UFP1/UFP2 a nanofiltracion, someter el retenido de nanofiltracion a precipitacion de sal y posteriormente eliminar los precipitados de este (preferiblemente por ultrafiltracion), y someter la composicion mermada de precipitado a electrodialisis (preferiblemente mejorada con diafiltracion).
Alternativamente, se prefiere que el proceso de la invencion incluya las fases de someter el UF permeato originado de la fase (a); (b) y/o el combinado UFP1/UFP2 a nanofiltracion, someter el retenido de nanofiltracion a precipitacion de sal y posteriormente eliminar los precipitados de ahf (preferiblemente por ultrafiltracion) y someter la composicion mermada de precipitado a otra fase de nanofiltracion (preferiblemente mejorada con diafiltracion).
[0071] La fase de someter el UF permeato originado de la fase (a) y/o del UF permeato originado de la fase (b) o de una mezcla de los UF permeatos originados de la fase (a) y (b) a nanofiltracion, como parte de esta forma de realizacion, consigue principalmente la eliminacion de ion monovalente y concentracion.
Asf, nanofiltracion se puede considerar la eliminacion de ion monovalente de la fase (f) combinada con la concentracion de la fase (g).
La nanofiltracion preferiblemente se realiza utilizando al menos una membrana NF, mas preferiblemente al menos una membrana en espiral, donde la membrana tiene preferiblemente un peso molecular cortado de 10 - 600 Da, mas preferiblemente 100 - 400 Da, por lo cual el VCF se elige tfpicamente de manera que el contenido
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de solido total del retenido NF esta en el rango de 15 - 35 % en peso, preferiblemente en el rango de 20 - 25 % en peso, de la forma mas preferible aproximadamente 22 % en peso.
NF es preferiblemente accionado a un VCF de 2 - 8, mas preferiblemente 3 - 6.
NF de la fase (d1) es preferiblemente realizado por debajo de 40 °C, mas preferiblemente en el rango de 3 °C - 30 °C, en el rango incluso mas preferiblemente de 5 °C - 20 °C.
[0072] El retenido NF es posteriormente sometido a precipitacion de sal, que se dirige principalmente a la eliminacion de iones polivalentes, en particular iones de fosfato tales como fosfato calcico.
Es especialmente preferible bajar el contenido de fosfato de la leche desnatada de animal entrante y suero de leche animal cuando el proceso de la invencion se utiliza para producir nutricion infantil o una base para nutricion infantil.
La precipitacion de sal puede asf ser considerada como parte de la eliminacion de ion polivalente de la fase (d) y se puede conseguir creando las condiciones adecuadas bajo el precipitado de iones polivalentes del lfquido enriquecido de lactosa.
Estas condiciones incluyen la adicion de una base fuerte, tal como hidroxido sodico, ajuste de pH a un pH neutro, tal como entre 6 y 9, preferiblemente entre 6.8 y 9.0, y aumento de la temperatura a entre 70 y 90 °C, que esta preferiblemente seguida de la disminucion de la temperatura a entre 5 y 30 °C.
La precipitacionde sal preferiblemente se realiza calentando el retenido NF a una temperatura de 70°C - 90 °C, preferiblemente de 75°C - 88 °C, de la forma mas preferible de 80°C - 85 °C.
A tales temperaturas, al menos parte del fosfato calcico precipita, lo que es visible como un precipitado blanco. Las temperaturas mas altas son generalmente inapropiadas, ya que estas pueden causar un oscurecimiento enzimatico indeseable.
El calentamiento puede ocurrir por cualquier medio conocido en la tecnica y preferiblemente se realiza por inyeccion de vapor en el retenido NF o utilizando un intercambiador termico (por ejemplo un intercambiador de calor de placa).
La precipitacion de fosfato calcico puede ser mejorada, lo que significa que una fraccion superior de los precipitados de fosfato calcico, mediante el aumento del pH del retenido NF calentado a un valor por encima de 6.5, preferiblemente en el rango de 6.8 - 9.0, mas preferiblemente en el rango de 6.8 - 7.4, y/o anadiendo otras sales de calcio tales como cloruro de calcio.
El retenido NF tfpicamente tiene un pH de 6.0 - 6.5 y aumentando este a por encima de 6.5, preferiblemente en el rango de 6.8 - 9.0, mas preferiblemente en el rango de 6.8 - 7.4, se puede realizar por adicion de una base, preferiblemente una solucion acuosa de un hidroxido metalico, tal como hidroxido sodico, hidroxido potasico y/o hidroxido calcico.
Preferiblemente, un hidroxido sodico de solucion concentrada se usa, mas preferiblemente un 20 - 35 % solucion de (p/v) de NaOH en el agua.
Solo se necesita una pequena parte de la solucion de base, ya que los componentes que pueden hacer de tampon se retiran por NF.
Como gufa, tfpicamente se usa aproximadamente 0.1-% en peso basado en el peso total del retenido NF, preferiblemente 0.3 - 0.5 % en peso basado en el peso total del retenido NF, de una solucion de aproximadamente 30 % (p/v) NaOH en el agua.
La persona experta es capaz a ajustar este valor a variaciones en el pH del retenido NF, diferentes tipos de base y concentraciones diferentes.
Ya que el contenido de calcio no deberfa necesariamente resumirse tanto como el contenido de fosfato del UF permeato originado de la fase (a), y/o del UF permeato originado de la fase (b) o de una mezcla del UF permeato originado de la fase (a) y (b), para preparar la nutricion infantil con ambos calcio y fosfato en o por debajo de valores deseados, algun calcio adicional, preferiblemente en forma de cloruro de calcio, citrato de calcio, lactato de calcio, hidroxido calcico o mezclas derivadas, preferiblemente cloruro de calcio, se puede anadir al retenido NF calentado, que induce la precipitacion de mas fosfato calcico.
El uso de hidroxido calcico consigue preferiblemente el aumento de pH y adicion de una sal calcica, pero su idoneidad se impide ligeramente por su baja solubilidad.
Asf, en una forma de realizacion preferida, una mezcla de cloruro de calcio e hidroxido sodico se anade al retenido NF para mejorar la precipitacion de fosfato calcico.
Como tal, el UFP ablandado tendra un contenido en fosfato que esta ademas reducido en comparacion con el contenido de calcio.
Adecuadamente, el retenido NF se enfrfa posteriormente a una temperatura por debajo de 30 °C, preferiblemente en el rango de 5 °C - 30 °C, mas preferiblemente en el rango de 8 °C - 25 °C, mas preferiblemente en el rango de 8 °C - 15 °C, antes de que el precipitado se retire del retenido NF.
Rapidamente enfriar el retenido NF se prefiere especialmente, para reducir las probabilidades en el crecimiento bacteriano indeseable y para minimizar la resolubilizacion de fosfato calcico.
Aunque es menos preferido, el precipitado tambien se puede quitar desde el retenido NF a una temperatura elevada, por ejemplo a una temperatura por encima de 25 °C.
[0073] Posteriormente, los precipitados se pueden retirar por cualquier tecnica conocida en la tecnica (por ejemplo separacion por centrifugacion, decantacion en un tanque de asentamiento, filtracion, por ejemplo microfiltracion o ultrafiltracion).
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Preferiblemente, la fase de eliminacion de precipitado se realiza por filtracion, mas preferiblemente por ultrafiltracion, que impregna la lactosa y minerales solubles, y retiene el precipitado que predominantemente comprende el fosfato calcico.
El objetivo primario de este precipitado es la eliminacion de precipitados y no fraccionar cualquier otro material, y asf se puede considerar como parte de la eliminacion de ion polivalente de la fase (d).
Cualquier UF membrana como se conoce en la tecnica puede ser utilizada, pero tambien un UF lecho. Preferiblemente, se usa al menos una UF membrana con un peso molecular cortado de preferiblemente 1 kDa - 50 kDa, mas preferiblemente 5 - 20 Da.
UF funciona preferiblemente a un VCF de 5 - 40, mas preferiblemente 7 - 35, de la forma mas preferible 10 - 30. Los resultados buenos se obtienen utilizando un VCF de aproximadamente 10, pero los rendimientos de lactosa en el saliente de UFP ablandado pueden ademas aumentar sin deteriorar la eficacia del proceso mediante el aumento del VCF hasta 40.
Asf, el UF permeato comprende sustancialmente toda la lactosa como originalmente esta presente en el UF permeato(s) entrante originado de la fase (a) y/o (b).
El retenido NF ha sido sometido a eliminacion de precipitado (por ejemplo el UF permeato) se refiere en el contexto de esta forma de realizacion al UF permeato(s) mermado de precipitado.
[0074] Se prefiere que el UF permeato(s) mermado de precipitado resultante es/son ademas desalado en otro fase de nanofiltracion y/o un fase de electrodialisis, de la forma mas preferible en un fase de electrodialisis.
El fase de electrodialisis (ED) como parte de esta forma de realizacion puede ser parte considerada de la eliminacion de ion polivalente de la fase (d) y parte de la eliminacion de ion monovalente de la fase (f), y preferiblemente se realiza en un flujo entrante que comprende entre 18 y 24 % p/p contenido de solidos.
ED es preferiblemente accionado hasta que la conductividad del saliente (lactosa enriquecida) lfquido alcanza un valor por debajo de 4 mS, preferiblemente por debajo de 2 mS, aun mas preferiblemente por debajo de 1 mS y/o hasta que el contenido de ceniza alcance un valor por debajo de 3 % en peso, mas preferiblemente por debajo de 2 % en peso, de la forma mas preferible por debajo de 1 % en peso, basado en peso total del lfquido de salida.
La persona experta entiende como ajustar los ajustes de electrodialisis para conseguir este objetivo.
En el caso de que se emplee otra fase de nanofiltracion, NF es preferiblemente conducido utilizando los parametros (es decir tipo de membrana y porosidad, VCF y temperatura) como se ha descrito anteriormente para la fase NF en el UF permeato(s) entrante originado de la fase (a) y/o (b).
Preferiblemente, el NF se mejora con diafiltracion, es decir al menos una vez un volumen adicional de agua se anada al permeato NF y este permeato diluido tratado asf este sujeto a NF nuevamente.
El NF es preferiblemente realizado de manera que el retenido NF tenga un contenido en solido total de 16 - 28 % en peso, preferiblemente 18 - 22 % en peso.
[0075] El lfquido de salida enriquecido de lactosa resultante de esta secuencia preferida de la fases para la eliminacion combinada de iones polivalentes de la fase (d), eliminacion de iones monovalentes de la fase (f) y concentracion de la fase (g), es decir, el UF permeato mermado de precipitado (preferiblemente obtenido como un UF permeato) obtenido en la fase de eliminacion precipitada, el lfquido de salida obtenido en el fase ED o el retenido NF obtenido en la otra fase NF, preferiblemente el lfquido de salida del ED fase, se refiere como el UF permeato ablandado en la fase (d) y se puede usar en la fase (e).
[0076] La eliminacion de ion polivalente de la fase (d) permite la eliminacion de cantidades significativas de los iones polivalentes.
Preferiblemente al menos 50 % en peso, mas preferiblemente al menos 70 % en peso o al menos 80 % en peso, de la forma mas preferible al menos 90 % en peso de los iones polivalentes se retiran.
El porcentaje de peso (% en peso) de eliminacion de ion polivalente se determina por la comparacion del peso total de iones polivalentes presentes despues de la fase (b) al peso total de iones polivalentes presentes antes de la fase (d).
Asimismo, un fase de eliminacion de ion monovalente permite la eliminacion de cantidades significativas de los iones monovalentes.
Preferiblemente, al menos 20 % en peso de los iones monovalentes se retiran, mas preferiblemente al menos 35 % en peso o al menos 50 % en peso, de la forma mas preferible al menos 60 % en peso de los iones monovalentes se retiran.
Asf, el UF permeato ablandado preferiblemente comprende al menos 20 % en peso menos de iones monovalentes, preferiblemente al menos 35 % en peso menos, mas preferiblemente al menos 50 % en peso menos, de la forma mas preferible al menos 60 % en peso menos de iones monovalentes, cuando se compara con el UF permeato entrante originado de la fase (a).
[0077] Cada uno de los UF permeatos originados del UF de la fase (a) y (b), bien separadamente o como mezcla, puede experimentar otras fases de tratamiento antes de ser sometido a la eliminacion de ion polivalente de la fase (d).
Tales otras fases de tratamiento opcionales incluyen, preferiblemente estan limitadas a, concentracion del flujo lfquido (es decir aumento de la proporcion en peso de lactosa/agua) por cualquiera de los medios adecuados conocidos en la tecnica (por ejemplo por evaporacion (parcial) o tecnicas de filtracion tales como osmosis
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inversa), tratamiento termico (por ejemplo pasteurizacion (tal como, HTST, ESL o UHT) o esterilizacion (calor seco o calor humedo )) y/o suplementacion de agua adicional u otros componentes.
La concentracion tambien se puede realizar durante la eliminacion de iones monovalentes, por ejemplo durante nanofiltracion, opcionalmente mejorada con diafi ltracion.
[0078] En una forma de realizacion preferida especialmente, la eliminacion de iones monovalentes del UF permeato originado de la fase (a) y/o (b), o el combinado UFP1/UFP2 se realiza en cualquier permeato ablandado originado de la fase (d) por nanofiltracion (NF).
Usando esta secuencia de la fases, el retenido de nanofiltracion (NFR) se considera que es UF permeato ablandado (ya que esta se enriquece con lactosa), que puede luego estar combinado con cualquiera de los UF retenidos en la fase (e).
Durante el intercambio ionico de la fase (d), los iones polivalentes (por ejemplo Mg2+, Ca2+, PO43") se sustituyen por iones monovalentes (tfpicamente Na+, K+, Cl-) y durante la nanofiltracion estos iones monovalentes se impregnan a traves de la membrana de nanofiltracion.
Preferiblemente, la nanofiltracion se mejora con diafi ltracion, es decir al menos una vez un volumen adicional de agua se anada a este permeato y este permeato tratado asf diluido este sujeto a NF nuevamente. Convenientemente, el permeato NF que comprende iones monovalentes y es libre sustancialmente de lactosa, se puede utilizar para regenerar la columna(s) de intercambio ionico.
[0079] La nanofiltracion del UF permeato (ablandado) originado de la fase (a) y/o fase (b) o del combinado UFP1/UFP2, se puede realizar utilizando una membrana en espiral con un peso molecular cortado de como mucho 500 Da, preferiblemente se usa como mucho 300 Da y de al menos 100 Da, preferiblemente al menos 150 Da.
La fase NF funciona tfpicamente con un VCF de 1.1 - 5, preferiblemente 1.2 - 4, mas preferiblemente a 1.4 a 3. Alternativamente, el VCF de la fase NF preferiblemente se elige como tal, que el NFR tiene un contenido en solido total de 14 - 35%, mas preferiblemente 20 - 30 %.
La fase NF preferiblemente se realiza por debajo de 40 °C, mas preferiblemente entre 3 °C y 30 °C, aun mas preferiblemente entre 5 °C y 20 °C.
[0080] Preferiblemente, la nanofiltracion se mejora con diafi ltracion.
Uno o mas volumenes adicionales de agua, tfpicamente 50 - 100 vol% del volumen del flujo entrante de la fase NF (flujo de salida de la fase de intercambio ionico), preferiblemente 60 - 80 vol%, se agregan al NFR, que se impulsa posteriormente a traves de la membrana NF junto con iones monovalentes residuales desde el NFR. Preferiblemente, al menos dos volumenes adicionales de agua se agregan al NFR.
Una ventaja adicional del uso NF es que las cantidades grandes de agua se pueden eliminar por esta tecnica de filtracion de membrana rentable, sin la necesidad de evaporacion.
[0081] La composicion del UF permeato originado de la fase (a) y/o el UF permeato originado de la fase (b), o la composicion del combinado UFP1/UFP2 puede variar hasta cierto punto dependiendo de la composicion exacta de la primera composicion lfquida (por ejemplo que tipo de leche desnatada de animal se usa, que animal, variaciones estacionales).
Por ejemplo, la leche de bovino de estacion nueva comprende niveles algo mas altos de sodio en comparacion con leche bovina posterior en la temporada.
Tfpicamente, el UF permeato originado de la fase (a) y/o el UF permeato originado de la fase (b) o el combinado UFP1/UFP2 previo para el reblandecimiento es una composicion lfquida que tfpicamente comprende 70 - 98 % en peso de lactosa (preferiblemente 80 - 92 % en peso), 0.2 - 2 % en peso de sodio (preferiblemente 0.5 - 1 % en peso), 1 - 5 % en peso de potasio (preferiblemente 2 - 3.5 % en peso), 0.01 - 0.5 % en peso de magnesio (preferiblemente 0.05 - 0.2 % en peso), 0.1 - 2 % en peso de calcio (preferiblemente 0.25 - 1 % en peso), 0.5 - 3.5 % en peso de cloruro (preferiblemente 1.2 - 2.5 % en peso), 0.2 - 2 % en peso de fosforo (preferiblemente 0.5 - 1.5 % en peso), basado en peso en seco total de la composicion, tiene un contenido de ceniza total de preferiblemente 4 - 17 % en peso, mas preferiblemente 7 - 12 % en peso, basado en peso en seco total de la composicion y preferiblemente tiene un contenido en solido total de 2 - 15%, mas preferiblemente 3.5 - 10%, de la forma mas preferible 4.5 - 6 %.
Ademas de lactosa y minerales, el UF permeato originado de la fase (a) y/o el UF permeato originado de la fase
(b), o la composicion del flujo UFP1/UFP2 combinado puede comprender algun material proteinaceo pequeno (por ejemplo peptidos), acidos organicos (por ejemplo acido cftrico, acido lactico) y material de nitrogeno no- protefnico (NPN).
[0082] Despues del reblandecimiento de la fase (d), el UF permeato ablandado, preferiblemente comprende al menos 90 % de la lactosa presente antes del reblandecimiento, preferiblemente al menos 95 %.
El UF permeato ablandado obtenido despues del reblandecimiento o preferiblemente despues de la eliminacion de ion monovalente, de la forma mas preferible despues del intercambio ionico de la fase (d) y nanofiltracion posterior es una composicion lfquida que tfpicamente comprende 75 - 100 % en peso de lactosa (preferiblemente 90 - 100 % en peso, mas preferible 95 - 99 % en peso), a mas 1.5 % en peso de sodio (preferiblemente 0.2 - 0.7 % en peso), a mas 1 % en peso de potasio (preferiblemente 0.1 - 0.5 % en peso), como mucho 0.1 % en peso de magnesio (preferiblemente como mucho 0.02 % en peso), como mucho 0.2 % en peso de calcio (preferiblemente
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como mucho 0.1 % en peso), a mas 1.5 % en peso de cloruro (preferiblemente 0.3 - 1 % en peso), como mucho 0.5 % en peso de fosfato (preferiblemente como mucho 0.3 % en peso), basado en peso en seco total de la composicion, tiene un contenido de ceniza total de preferiblemente como mucho 5 % en peso, mas preferiblemente 1 - 4 % en peso, basado en peso en seco total de la composicion y preferiblemente tiene un contenido en solido total de 7 - 35%, mas preferiblemente 10 - 30%, de la forma mas preferible 18 - 28 %.
Cada uno de los iones mencionados aquf preferiblemente esta sustancialmente ausente de estos UF permeatos ablandados despues del reblandecimiento o eliminacion de ion monovalente.
[0083] En el caso del contenido en solido total de cualquiera del UF permeato ablandado es relativamente bajo, por ejemplo por debajo de 10 % o por debajo de 15%, el UF permeato ablandado se puede concentrar para conseguir un contenido de solido total de preferiblemente 10 - 30%, mas preferiblemente 18 - 28%, antes de ser combinado en la fase (e).
La concentracion se puede realizar por cualquier medio conocido en la tecnica. Preferiblemente, la concentracion se realiza usando osmosis inversa.
[0084] En el caso de que el UF permeato ablandado se obtenga por intercambio ionico de la fase (d) y nanofiltracion, el permeato NF es una composicion lfquida que tfpicamente comprende como mucho 25 % en peso de lactosa (preferiblemente como mucho 15 % en peso), 10 - 50 % en peso de sodio (preferiblemente 20 - 30 % en peso), 5 - 30 % en peso de potasio (preferiblemente 8 - 12 % en peso), 0 - 10 % en peso de magnesio (preferiblemente 0.1 - 5% en peso), 0 - 10 % en peso de calcio (preferiblemente 0.1 - 5 % en peso), 20 - 70 % en peso de cloruro (preferiblemente 35 - 55 % en peso), 0 - 10 % en peso de fosfato (preferiblemente 0.1 - 5 % en peso), basado en peso en seco total de la composicion y preferiblemente tiene un contenido en ceniza total de al menos 50 % en peso, mas preferiblemente 65 - 85 % en peso, basado en peso en seco total de la composicion y preferiblemente tiene un contenido de solido total de 7 - 35%, mas preferiblemente 10 - 30%, de la forma mas preferible 18 - 28 %.
[0085] El UF permeato ablandado originado de la fase (d), con las caracterfsticas anteriores es idealmente adecuado para ser anadido al UF retenido originado de la fase (a) y/o el UF retenido originado de la fase (b), o preferiblemente para ser anadido a la mezcla de UF retenidos originados de la fase (c), para la preparacion de productos lacteos, formulas de leche preferiblemente (seca), en particular para la preparacion de un producto nutricional para suministrar nutricion a bebes.
Asf, en una forma de realizacion preferida del proceso segun la invencion, el UF permeato ablandado originado de la fase (d) se combina en la fase (e) con el Uf retenido originado de la fase (a) y/o el UF retenido originado de la fase (b) o a la mezcla de UF retenidos originados de la fase (c).
De la forma mas preferible, el UF permeato ablandado originado de la fase (d) se combina en la fase (e) durante o despues de la mezcla de la fase (c), asf bien con la mezcla de UF retenidos en la fase (c) o con la mezcla de UF retenidos originados de la fase (c).
[0086] En una forma de realizacion preferida, al menos 80 % en peso, mas preferiblemente al menos 90 % en peso o incluso al menos 95 % en peso, de la forma mas preferible al menos 98 % en peso de la lactosa que se obtiene en el UF permeato originado de la fase (a) y (b) se combina en la fase (e) con los UF retenidos originados de la fase (a) y (b).
El contenido de lactosa en una composicion lfquida puede prontamente ser determinado por la persona experta, por ejemplo enzimaticamente o por HPLC.
[0087] El proceso segun la invencion permite agua residual en diferentes puntos, por ejemplo desde la fase de secado, los permeatos opcionalmente como nanofiltracion y/o los permeatos de osmosis inversa.
En una forma de realizacion preferida, este agua residual, opcionalmente despues de otra purificacion por ejemplo osmosis inversa, se recicla en el proceso segun la invencion, por ejemplo usado para diluir o reconstruir la primera composicion lfquida (preferiblemente la leche desnatada animal) y/o la segunda composicion lfquida que comprende suero de leche dulce y/o materia prima de suero de leche acido o como agua de diafi ltracion.
Definicion
[0088] El termino "suero de leche dulce" aquf se refiere al lfquido (protefna que contiene suero de leche) subproducto de la industria de produccion de queso que hace uso de la formacion de cuajo de queso enzimatico (por ejemplo basado en la precipitacion de casefna usando cuajo), este material es accesible facilmente en el mercado comercial.
Tfpicamente, las protefnas de suero de leche presentes en suero de leche dulce incluyen, i.a. beta-lactoglobulina, alfa-lactalbumina, albumina de suero bovino, inmunoglobulinas, lactoferrina, lactoperoxidasa y glicomacroprotefna
[0089] Por el contrario, el termino "suero de leche acido" aquf se refiere al lfquido (protefna que contiene suero de leche) subproducto de la industria de produccion de queso que hace uso de acidos (comestibles) para la formacion de cuajo de queso (por ejemplo basado en precipitacion de casefna usando acidos tal como acido cftrico), este material es accesible facilmente en el mercado comercial.
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Tfpicamente, las protefnas de suero de leche presentes en suero de leche acido incluyen, i.a. beta-lactoglobulina, alfa-lactalbumina, albumina de suero bovino, inmunoglobulinas, lactoferrina y lactoperoxidasa
[0090] El termino "casefna" aquf se refiere a protefnas de casefna o caseinato como se ha encontrado en leche desnatada animal, tal como leche desnatada bovina, mas en particular leche desnatada de vaca.
Preferiblemente, casefna o caseinato esta en forma sustancialmente intacta, no hidrolizada.
[0091] Como se utiliza en este caso, el termino "iones polivalentes" se refiere a iones con una carga negativa o positiva de dos o mas.
1 2+ 2+ 2 3
Mas en particular, este termino se refiere a Mg , Ca y aniones de fosfato polivalente (por ejemplo HP04", PO4" ).
El termino "iones monovalentes" se refiere a iones con una carga negativa o positiva de uno, en particular Na+,
K+, Cl".
[0092] El termino "eliminacion de iones polivalentes" significa que dichos iones polivalentes se eliminan de la composicion de UF permeato que se somete a la fase de eliminacion de ion polivalente (fase (d)).
Preferiblemente, el termino "eliminacion de iones polivalentes" indica que al menos 10 o 20 % en peso de los iones polivalentes que estan presentes en dicho UF permeato (en la base de peso en seco del mismo) se elimina, preferiblemente al menos 50 % en peso, 60 % en peso, mas preferiblemente 70 % en peso o al menos 80 % en peso, de la forma mas preferible al menos 90 % en peso.
El porcentaje de peso (% en peso) de eliminacion de ion polivalente se determina por la comparacion del peso total de iones polivalentes presentes despues de la fase (c) al peso total de iones polivalentes presentes antes de la fase (c).
Asimismo, el termino "reblandecimiento" se utiliza para indicar la eliminacion de iones polivalentes.
Por lo tanto, aquf "reblandecimiento" y "eliminacion de iones polivalentes" se usa de forma intercambiable. Analogamente, el termino "ablandado" se utiliza para referirse a una composicion donde los iones polivalentes han sido eliminados. "Eliminacion de ion polivalente significante" denota la eliminacion de al menos 70 % en peso de los iones polivalentes, preferiblemente al menos 85 % en peso, mas preferiblemente al menos 95 % en peso o incluso al menos 99 % en peso de los iones polivalentes.
La eliminacion de ion polivalente o reblandecimiento se puede acompanar de la eliminacion de ion monovalente, bien en la misma fase o en una fase separada.
Preferiblemente, la eliminacion de ion polivalente se refiere a la eliminacion de al menos uno o todos de calcio, magnesio y/o especies de fosfato en la medida en que se define en este parrafo.
[0093] El termino "eliminacion de iones monovalentes" significa que dichos iones monovalentes se eliminan de la composicion que se somete a la fase de eliminacion de ion monovalente (preferiblemente un UF permeato ablandado y/o cualquier UF retenido).
En el caso de que no se indique de otro modo, preferiblemente al menos 10 o 20 % en peso (en la base de peso en seco) de los iones monovalentes se elimina de la composicion que fue sometida a una fase de eliminacion de ion monovalente, mas preferiblemente al menos 35 % en peso o 50 % en peso, de la forma mas preferible al menos 60 % en peso.
La eliminacion de iones monovalentes es particularmente preferida en el caso de que el proceso segun la invencion pretenda producir formulaciones de polvo seco destinadas al uso como nutricion infantil. "Eliminacion de ion monovalente significante" denota la eliminacion de al menos 70 % en peso de los iones monovalentes, preferiblemente al menos 85 % en peso, mas preferiblemente al menos 95 % en peso o incluso al menos 99 % en peso de los iones monovalentes.
Preferiblemente, la eliminacion de ion monovalente se refiere a la eliminacion de al menos uno o todos de sodio, potasio y/o cloruro en la medida en que se define en este parrafo.
[0094] Como se utiliza en este caso, el termino "enriquecido" aquf se refiere a la situacion donde la cantidad de un constituyente determinado de una composicion (de lfquido) (como % en peso basado en peso en seco) es mayor despues de una fase del proceso, cuando se compara con el contenido del mismo ingrediente en la composicion (de lfquido) antes de dicha fase de proceso.
Preferiblemente, el porcentaje de peso en seco de un ingrediente que esta enriquecido tiene un contenido en un flujo descargado de la fase del proceso de al menos 110%, mas preferiblemente al menos 125%, de la forma mas preferible al menos 150%, basado en el porcentaje de peso en seco de dicho ingrediente en el flujo entrante de dicha fase del proceso.
Ejemplar es la ultrafiltracion de leche desnatada, donde las protefnas de leche se retienen en el retenido mientras el agua y solutos pequenos se impregnan a traves de la membrana de ultrafiltracion.
Como tal, cualquier UF retenido se enriquece en casefna y protefnas de suero de leche, como el contenido del mismo en el retenido, como % en peso basado en peso en seco de la composicion, aumenta en comparacion con el % en peso del mismo en la leche desnatada, ya que los solutos menos pequenos estan presentes. Asimismo, el permeato se enriquece en solutos pequenos (por ejemplo enriquecido con lactosa), ya que la cantidad de protefnas significativamente se reduce en el permeato y la lactosa constituye con diferencia la mayor parte del peso en seco del permeato.
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[0095] El "contenido de solido total" de una composicion liquida denota el porcentaje en peso de solidos presente en la composicion, basado en el peso total de la composicion.
Los solidos incluyen todos los no volatiles, tfpicamente todos excepto agua.
[0096] El "factor de concentracion en volumen" o "VCF" es el factor en el que una composicion liquida se concentra sobre filtracion, es decir el volumen total del flujo entrante antes de la filtracion dividida por el volumen total del retenido despues de la filtracion, sin tener en cuenta el contenido de solido total.
Asf, cuando 5 L de una composicion liquida se fracciona sobre una membrana de ultrafiltracion en un permeato de 4 L y un retenido de 1 L, este UF proceso funciona con un VCF de 5/1 = 5.
[0097] Por un "UF retenido originado de" se entiende la composicion de retenido lfquido que (directamente) se obtiene de la fases de ultrafiltracion (a) y (b).
El termino tambien se refiere a los UF retenidos que se mezclan en la fase (c) para obtener la mezcla de UF retenidos.
Con independencia de si entre la obtencion del UF retenido de la fase (a) y (b) y la mezcla en la fase (c) o fase (e) o secado en la fase (h), el UF retenido esta sujeto a un fase de concentracion, tal como osmosis inversa o nanofiltracion, el termino UF retenido todavfa se aplica a esta UF fraccion.
Asf, el termino UF retenido se entiende que indica la (protefna enriquecida) fraccion que se procesa segun las fases de la invencion desde el fase de ultrafiltracion al punto donde este se (re)combina con un UF permeato.
[0098] De forma similar, el termino "UF permeato originado de" aquf significa la composicion de permeato lfquido que (directamente) se obtiene de la fases de ultrafiltracion (a) y (b).
El termino tambien se refiere a los UF permeatos que se conducen como composiciones de (lfquido) desde la fase de ultrafiltracion al modulo de eliminacion de ion polivalente para la ejecucion de la fase (d) o al modulo de eliminacion de ion monovalente para la ejecucion de la fase (f) y/o cualquier fase de concentracion opcional o modulo para finalmente obtener el producto de permeato/retenido combinado de la fase (e) o para obtener el polvo seco en la fase (h).
Con independencia de si entre la obtencion del UF permeato de la fase (a) y (b) y la mezcla en la fase (e) o el secado en la fase (h), el UF permeato esta sujeto a una fase de tratamiento (por ejemplo un fase de eliminacion de ion polivalente, un fase de concentracion, osmosis inversa y/o nanofiltracion), en el contexto de la presente invencion el termino UF permeato todavfa se aplica a esta UF fraccion.
Asf, el termino UF permeato se entiende que indica la (lactosa enriquecida) fraccion que se procesa segun las fases de la invencion desde el fase de ultrafiltracion al punto donde este se (re)combina con un UF retenido.
[0099] En el contexto de la presente invencion, una formula seca tiene un contenido en agua de como mucho 6 % en peso, preferiblemente 1 - 4 % en peso, mas preferiblemente 2 - 3 % en peso, basado en peso total de la composicion.
La formula seca puede ser ademas procesada en productos nutricionales, preferiblemente productos adecuados para alimentar bebes humanos.
Primeras y segundas composiciones liquidas preferidas de la invencion
[0100] La primera composicion liquida comprende leche desnatada animal que comprende protefnas lacteas y lactosa. Comprende cantidades de minerales que son tfpicas para leche desnatada animal. La fraccion de protefna de la misma comprende 70 - 90 % en peso de casefna y 10 - 30 % en peso de protefnas de suero de leche, preferiblemente 75 - 85 % en peso de casefna y 15 - 25 % en peso de protefna de suero de leche, basado en el peso total seco de la fraccion de protefna. Preferiblemente, comprende 20 - 60 % en peso de protefna, mas preferiblemente 25 - 50 % en peso de protefna basado en el peso en seco total de la primera composicion liquida. Preferiblemente, la primera composicion liquida comprende 25 - 75 % en peso de lactosa, mas preferiblemente 40 - 60 % en peso de lactosa, basado en peso en seco total de la primera composicion liquida. Preferiblemente, la primera composicion liquida comprende 3 - 15 % en peso de minerales, mas preferiblemente 5 - 10 % en peso de minerales, basado en el peso en seco total de la primera composicion liquida. Preferiblemente, la primera composicion liquida comprende 25 - 75 % en peso de iones monovalentes, mas preferiblemente 30 - 60 % en peso de iones monovalentes, y 25 - 75 % en peso de iones polivalentes, mas preferiblemente 40 - 70 % en peso de iones polivalentes, basado en el peso en seco total de los minerales. Preferiblemente, la primera composicion liquida tiene un contenido de solidos total entre 3 y 15%, mas preferiblemente entre 6 y 11%, de la forma mas preferible entre 7,5 y 10 %. El contenido de grasa de la leche desnatada animal es tfpico para la leche desnatada animal y bien inferior al de la leche no desnatada. En particular, el contenido de grasa es inferior al 3 % en peso (g/100g leche desnatada animal), preferiblemente debajo de 2 % en peso, mas preferiblemente inferior al 1 % en peso, de la forma mas preferible inferior al 0,5 % en peso.
[0101] En una forma de realizacion especialmente preferida, la primera composicion liquida comprende leche desnatada animal o es leche desnatada animal. La leche desnatada animal (es decir, leche desnatada no humana), preferiblemente de animales bovinos, y se puede usar como tal, en la forma diluida o concentrada, como concentrado de leche desnatada (opcionalmente diluida) o como leche desnatada en polvo reconstituida.
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De la forma mas preferible, la primera composicion liquida es leche desnatada de vaca. La leche desnatada animal se puede pretratar antes de ser sometida al proceso segun la invencion. Tal pretratamiento comprende o consiste en un paso de tratamiento por calor (por ejemplo pasteurizacion) y/o paso de filtracion para reducir la carga bacteriana de la leche desnatada animal. Preferiblemente, la leche desnatada animal no se pretrata con el objetivo de cambiar el contenido o perfil mineral de la misma. En particular, la leche desnatada animal preferiblemente no se suaviza (significativamente) ni somete a eliminacion de iones monovalentes antes de entrar en el presente proceso de ultrafiltracion.
[0102] La segunda composicion liquida de la invencion es una composicion que comprende suero de leche dulce y/o suero de leche acido que comprende proteina, lactosa y cantidades de minerales que son tfpicas de este tipo de suero de leche (en la forma de iones monovalentes y polivalentes). La fraccion de proteina de la composicion de suero de leche lfquido comprende 0 - 25 % en peso de casefna y 75 - 100 % en peso de protefnas de suero de leche, preferiblemente 0 - 10 % en peso de casefna y 90 - 100 % en peso de proteina de suero de leche, de la forma mas preferible 0 - 5 % en peso de casefna y 95 - 100 % en peso de proteina de suero de leche, basado en el peso total seco de la fraccion de proteina. Preferiblemente, la segunda composicion comprende 5 - 40 % en peso de proteina, mas preferiblemente 7 - 17 % en peso de proteina basado en el peso en seco total de la segunda composicion liquida. Preferiblemente, comprende 40 - 90 % en peso de lactosa, mas preferiblemente 60 - 80 % en peso de lactosa, basado en el peso en seco total de la segunda composicion liquida. Preferiblemente, la segunda composicion comprende 3 - 15 % en peso de minerales, mas preferiblemente 6 - 12 % en peso de minerales, basado en el peso en seco total de la segunda composicion liquida. Preferiblemente, la segunda composicion comprende 40 - 90 % en peso de iones monovalentes, mas preferiblemente 60 - 85 % en peso de iones monovalentes, y 10 - 60 % en peso de iones polivalentes, mas preferiblemente 15 - 40 % en peso de iones polivalentes, basado en el peso en seco total de los minerales. Preferiblemente, tiene un contenido de solidos total entre 1 y 15%, mas preferiblemente entre 3 y 10%, de la forma mas preferible entre 4 y 8 %.
[0103] En una forma de realizacion especialmente preferida, la segunda composicion liquida es suero de leche dulce y/o suero de leche acido. El suero de leche dulce y/o acido se puede utilizar como tal, en la forma diluida o concentrada, como concentrado de suero de leche (opcionalmente diluido) y como suero de leche reconstituido a partir de un polvo. Tanto suero de leche dulce como suero de leche acido son adecuados como composicion de suero de leche animal lfquido para usar en la invencion. De la forma mas preferible, la segunda composicion liquida es suero de leche dulce. El suero de leche animal como se usa se puede pretratar antes de ser sometido a un paso de ultrafiltracion del proceso segun la invencion. El pretratamiento del suero de leche animal comprende o consiste en tratamiento por calor (preferiblemente pasteurizacion) y/o filtracion para reducir la carga bacteriana del suero de leche animal. Preferiblemente, el suero de leche animal no se pretrata con el objetivo de cambiar el contenido mineral o perfil del mismo. En particular, el suero de leche animal no se suaviza (significativamente) ni somete a eliminacion de iones monovalentes antes de entrar en el presente proceso.
[0104] Preferiblemente, la segunda composicion liquida comprende suero de leche dulce, o el suero de leche presente en esta consiste en suero de leche dulce o dicho suero de leche comprende al menos 20 % en peso de suero de leche dulce del suero de leche total (en la base de peso total del suero de leche presente en la segunda composicion liquida), o al menos 40 % en peso de suero de leche dulce, o al menos 60 % en peso de suero de leche dulce, o al menos 80 % en peso de suero de leche dulce, o incluso al menos 90 % en peso de suero de leche dulce. En tales casos, el resto del suero de leche comprende suero de leche acido.
Productos intermedios obtenibles durante la eiecucion del proceso
[0105] La presente invencion tambien se refiere a productos intermedios obtenidos durante la ejecucion del proceso segun la invencion.
[0106] En un primer aspecto, los productos intermedios de la invencion se refieren a una composicion liquida obtenible por la nanofiltracion del retenido de UF originado de UF de la primera composicion liquida en el paso (j1), es decir el retenido de nanofiltracion obtenido por NF del retenido de UF originado de UF de la composicion de leche desnatada animal. La composicion liquida segun este primer aspecto comprende:
(a) 30 - 75 % en peso de protefnas, preferiblemente 40 - 65 % en peso de protefnas, mas preferible 45 - 60
% en peso de protefnas, basado en el peso en seco total de la composicion,
(b) 20 - 50 % en peso de lactosa, preferiblemente 30 - 38 % en peso de lactosa, basado en el peso en seco
total de la composicion, y
(c) minerales en forma de iones monovalentes y polivalentes.
[0107] La fraccion de proteina (a) preferiblemente no se cambia con respecto a la fraccion de proteina como esta presente en la leche desnatada animal. Asf, la fraccion de proteina (a) preferiblemente comprende 70 - 90 % en peso de casefna y 10 - 30 % en peso de proteina de suero de leche, preferiblemente 75 - 85 % en peso de casefna y 15 - 25 % en peso de proteina de suero de leche, basado en la proteina total. Los iones monovalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden sodio, mas preferiblemente 0,1 - 0,5 % en peso de sodio, de la forma mas preferible 0,15 - 0,4 % en peso de sodio, basado en peso en seco total de la composicion. Los iones monovalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden potasio, mas preferiblemente 0,3 - 2 % en peso de
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potasio, de la forma mas preferible 0,7 - 1,2 % en peso de potasio, basado en el peso en seco total de la composicion. Los iones monovalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden cloruro, mas preferiblemente 0,05 - 1 % en peso de cloruro, de la forma mas preferible 0,1 - 0,4 % en peso de cloruro, basado en peso en seco total de la composicion. Los iones polivalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden magnesio, mas preferiblemente 0,01 - 0,5 % en peso de magnesio, de la forma mas preferible 0,05 - 0,2 % en peso de magnesio, basado en el peso en seco total de la composicion. Los iones polivalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden calcio, mas preferiblemente 0,5 - 3 % en peso de calcio, de la forma mas preferible 1,2 - 2 % en peso de calcio, basado en el peso en seco total de la composicion. Los iones polivalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden fosfato, mas preferiblemente 0,4 - 2,5 % en peso de fosfato, de la forma mas preferible 0,8 - 1,8 % en peso de fosfato, basado en el peso en seco total de la composicion. El contenido de mineral total de fraccion (c) preferiblemente anade hasta un contenido de ceniza total de 2 - 13 % en peso, mas preferiblemente 5 - 9 % en peso, basado en el peso en seco total de la composicion. La composicion tiene preferiblemente un contenido de solidos total de 5 - 30%, mas preferiblemente 10 - 25%, de la forma mas preferible 16 - 20 %.
[0108] En un segundo aspecto, los productos intermedios de la invencion se refieren a una composicion lfquida obtenible por la nanofiltracion del retenido de UF originado de UF de la composicion que comprende suero de leche dulce y/o suero de leche acido en el paso (j1), es decir el retenido de nanofiltracion obtenido por NF del retenido de Uf originado de UF de la segunda composicion lfquida. La composicion lfquida segun este segundo aspecto comprende:
(a) 15 - 55 % en peso de protefnas, preferiblemente 25 - 45 % en peso de protefnas, mas preferible 30 - 40 % en peso de protefnas, basado en el peso en seco total de la composicion,
(b) 35 - 65 % en peso de lactosa, preferiblemente 45 - 55 % en peso de lactosa, basado en el peso en seco total de la composicion, y
(c) minerales en forma de iones monovalentes y polivalentes.
[0109] La fraccion de protefna (a) preferiblemente no se cambia con respecto a la fraccion de protefna como esta presente en suero de leche dulce y/o suero de leche acido. Asf, la fraccion de protefna (a) preferiblemente comprende 0 - 25 % en peso de casefna y 75 - 100 % en peso de protefna de suero de leche, preferiblemente 0 - 10 % en peso de casefna y 90 - 100 % en peso de protefna de suero de leche, muy preferiblemente 0 - 5 % en peso de casefna y 95 - 100 % en peso de protefna de suero de leche. Los iones monovalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden sodio, mas preferiblemente 0,1 - 1 % en peso de sodio, de la forma mas preferible 0,15 - 0,5 % en peso de sodio, basado en el peso en seco total de la composicion. Los iones monovalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden potasio, mas preferiblemente 0,3 - 2 % en peso de potasio, de la forma mas preferible 0,6 - 1 % en peso de potasio, basado en el peso en seco total de la composicion. Los iones monovalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden cloruro, mas preferiblemente 0,05 - 1 % en peso de cloruro, de la forma mas preferible 0,1 - 0,4 % en peso de cloruro, basado en el peso en seco total de la composicion. Los iones polivalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden magnesio, mas preferiblemente 0,01 - 0,5 % en peso de magnesio, de la forma mas preferible 0,05 - 0,2 % en peso de magnesio, basado en peso en seco total de la composicion. Los iones polivalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden calcio, mas preferiblemente 0,2 - 1,5 % en peso de calcio, de la forma mas preferible 0,4 - 1 % en peso de calcio, basado en peso en seco total de la composicion. Los iones polivalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden fosfato, mas preferiblemente 0,1 - 1,5 % en peso de fosfato, de la forma mas preferible 0,4 - 0,8 % en peso de fosfato, basado en el peso en seco total de la composicion. El contenido de mineral total de fraccion
(c) anade preferiblemente hasta un contenido de ceniza total de 1 - 13 % en peso, mas preferiblemente 5 - 9 % en peso, basado en el peso en seco total de la composicion. La composicion tiene preferiblemente un contenido de solidos total de 5 - 30%, mas preferiblemente 10 - 25%, de la forma mas preferible 16 - 20 %.
[0110] En un tercer aspecto, los productos intermedios de la invencion se refieren a una composicion lfquida obtenible por la nanofiltracion del paso (j2), es decir el retenido de nanofiltracion obtenido por NF del permeado de UF suavizado originado de la Uf combinada penetra en las primeras y segundas composiciones lfquidas. La composicion lfquida segun este tercer aspecto comprende:
(a) como mucho 5 % en peso de protefnas, preferiblemente como mucho 1 % en peso de protefnas, basado en el peso en seco total de la composicion,
(b) 75 - 100 % en peso de lactosa, preferiblemente 90 - 100 % en peso de lactosa, de la forma mas preferible 95 - 99 % en peso de lactosa, basado en el peso en seco total de la composicion, y
(c) como mucho 5 % en peso de minerales en forma de iones monovalentes y polivalentes, preferiblemente como mucho 1 % en peso de minerales, basado en el peso en seco total de la composicion.
[0111] Preferiblemente, la composicion es sustancialmente reducida en iones polivalentes, es decir la composicion preferiblemente comprende como mucho 1 % en peso de iones polivalentes, mas preferiblemente como mucho 0,5 % en peso de iones polivalentes, de la forma mas preferible como mucho 0,35 % en peso de iones polivalentes. Los iones monovalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden como mucho 1,5 % en peso de sodio, mas preferiblemente 0,2 - 0,7 % en peso de sodio, basado en el peso en seco total de la composicion. Los iones monovalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden como mucho 1 % en peso de potasio, mas preferiblemente 0,1 - 0,5 % en peso de potasio, basado en el peso en seco total de la composicion.
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Los iones monovalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden como mucho 1,5 % en peso de cloruro, mas preferiblemente 0,3 - 1 % en peso de cloruro, basado en el peso en seco total de la composicion. Los iones polivalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden como mucho 0,1 % en peso de magnesio, mas preferiblemente como mucho 0,02 % en peso de magnesio, basado en el peso en seco total de la composicion. Los iones polivalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden como mucho 0,2 % en peso de calcio, mas preferiblemente como mucho 0,1 % en peso de calcio, basado en el peso en seco total de la composicion. Los iones polivalentes de fraccion (c) preferiblemente comprenden como mucho 0,5 % en peso de fosfato, mas preferiblemente como mucho 0,3 % en peso de fosfato, basado en el peso en seco total de la composicion. El contenido de mineral total de la fraccion (c) anade preferiblemente hasta un contenido de ceniza total de como mucho 5 % en peso, mas preferiblemente 1 - 4 % en peso, basado en el peso en seco total de la composicion. La composicion tiene preferiblemente un contenido de solidos total de 7 - 35%, mas preferiblemente 10 - 30%, de la forma mas preferible 18 - 28 %.
[0112] En un cuarto aspecto, los productos intermedios de la invencion se refieren a una composicion lfquida obtenible por la mezcla del paso (c), es decir la mezcla de retenidos de UF obtenidos por UF de las primeras y segundas composiciones lfquidas. La composicion lfquida segun este cuarto aspecto comprende: un contenido de protefna de entre 40 y 52 % en peso, donde casefna y suero de leche estan presentes en una proporcion en peso que se extiende entre 70:30 y 30:70, lactosa en una cantidad de entre 35 y 50 % en peso; y los minerales siguientes: magnesio en una cantidad de entre 0,01 y 0,30 % en peso, calcio en una cantidad de entre 0,80 y 1,70 % en peso, fosforo en una cantidad de entre 0,60 y 1,50 % en peso, sodio en una cantidad de entre 0,10 y 0,60 % en peso, cloruro en una cantidad de entre 0,05 y 0,60 % en peso y potasio en una cantidad de entre 0,60 y 1,50 % en peso, todo basado en el peso en seco del producto intermedio.
[0113] En un quinto aspecto, los productos intermedios de la invencion se refieren a una composicion lfquida obtenible por la combinacion del paso (e), es decir la mezcla de retenidos de UF obtenidos por UF de las primeras y segundas composiciones lfquidas y el permeado de UF suavizado originado del UF combinado penetra en las primeras y segundas composiciones lfquidas. La composicion lfquida segun este quinto aspecto comprende: un contenido de protefna de entre 16 y 24 % en peso, donde casefna y suero de leche estan presentes en una proporcion en peso que se extiende entre 70:30 y 30:70, lactosa en una cantidad de entre 65 y 80 % en peso; y los minerales siguientes: magnesio en una cantidad de entre 0,01 y 0,25 % en peso, calcio en una cantidad de entre 0,20 y 0,80 % en peso, fosforo en una cantidad de entre 0,40 y 0,80 % en peso, sodio en una cantidad de entre 0,20 y 0,80 % en peso, cloruro en una cantidad de entre 0,30 y 0,90 % en peso y potasio en una cantidad de entre 0,30 y 0,90 % en peso.
Uso de productos intermedios obtenible por el proceso de la invencion
[0114] La presente invencion tambien se refiere a los usos de los productos intermedios segun la invencion, obtenibles durante la ejecucion del proceso como se ha descrito anteriormente, especialmente al uso de aquellos productos en la preparacion de productos nutricionales adecuados para alimentar a bebes humanos, o bases para este tipo de productos nutricionales. Asimismo, la presente invencion tambien se refiere a procesos para la preparacion de productos nutricionales adecuados para alimentar a bebes humanos, o bases para este tipo de productos nutricionales que usan uno o mas de los productos intermedios segun la invencion, obtenibles durante la ejecucion del proceso como se ha descrito anteriormente.
[0115] En el contexto de la presente invencion, una base para productos nutricionales adecuados para alimentar a bebes humanos denota un producto lacteo, preferiblemente un polvo, donde todos los ingredientes estan por encima o por debajo de su nivel requerido para la nutricion infantil. Algunos de los ingredientes requeridos o beneficiosos, tales como lfpidos, prebioticos, vitaminas y minerales, pueden estar por debajo del nivel requerido, y necesitan ser suplementados a la base, para preparar productos nutricionales adecuados para alimentar a bebes humanos. La persona experta es consciente de las bases para productos nutricionales adecuadas para alimentar a bebes humanos, y sabe que ingredientes pueden necesitar suplementacion y como tal suplementacion es realizada.
[0116] En particular, la presente invencion se refiere a un procedimiento para hacer una nutricion infantil o una base para nutricion infantil, obtenible de los productos intermedios, que comprende:
(I) mezcla de la composicion lfquida segun el primer aspecto con una fuente de lactosa, preferiblemente la composicion lfquida segun el tercer aspecto, y una fuente de protefnas de suero de leche, preferiblemente la composicion lfquida segun el segundo aspecto; o
(II) mezcla de la composicion lfquida segun el cuarto aspecto con una fuente de lactosa, preferiblemente la composicion lfquida segun el tercer aspecto; o
(III) proporcion de la composicion lfquida segun el quinto aspecto; y
(IV) opcionalmente adicion de otros ingredientes al producto (mezclado) del paso (I); (II) o (III), o al producto seco del paso (V),
(V) secado del producto del paso (I); (II), (III) o (IV).
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[0117] Los otros ingredientes que se pueden anadir en el paso (IV) se conocen en el sector, y preferiblemente incluyen, mas preferiblemente se seleccionan de, lipidos, vitaminas, minerales, prebioticos, probioticos y/o lactosa adicional.
FIGURAS
[0118] Aquf y abajo en las figuras, se representan diferentes formas de realizacion del sistema segun la invencion. Con referencia a las figuras incluidas, el sistema segun la invencion se describe de la siguiente manera.
Sistema para la eiecucion del proceso segun la invencion
[0119] La presente invencion tambien se refiere a un equipo o sistema especfficamente disenado para implementar el proceso segun la invencion. El sistema segun la invencion es preferiblemente un sistema modular, donde tres o mas modulos estan en conexion fluida entre si. Aquf, cada modulo puede ser una unidad separada o dos o mas modulos se pueden integrar como una unidad unica. Preferiblemente, cada modulo es una unidad separada y es distinguible como tal en el sistema.
[0120] El sistema segun la invencion se dispone para recibir dos composiciones lfquidas entrantes (por ejemplo leche desnatada animal, y una composicion lfquida que comprende suero de leche dulce y/o suero de leche acido), y para descargar una composicion solida. Ademas de ello, composiciones lfquidas y/o solidas adicionales se pueden recibir por el sistema o descargar del sistema.
[0121] El sistema segun la invencion comprende un primer modulo de ultrafiltracion (1) que incluye una membrana de ultrafiltracion (1b). El primer modulo se disena para recibir la primera composicion lfquida, en particular leche desnatada animal como por medio de una primera entrada (1a) a un primer lado de la membrana de UF (1b). Para la ejecucion del proceso segun la invencion, la primera composicion lfquida es preferiblemente la leche desnatada animal a la que se hace referencia en la presente. Ademas, el primer modulo (1) comprende una primera salida (1c) para descargar un retenido de ultrafiltracion (UFR1) desde el primer lado de la membrana de UF (1b) y una segunda salida (1d) para descargar un permeado de ultrafiltracion (UFP1) desde el segundo lado de la membrana de UF (1b). La membrana de UF (1b) tiene dos lados, uno para recibir la primera composicion lfquida entrante y descargar el UFR1, y uno para la descarga del UFP1. El UFP1 por tanto comprende solo material que ha penetrado a traves de la membrana de UF (1b). La membrana de UF (1b) empleada en el primer modulo puede ser cualquier membrana de UF conocida en el sector, incluidas las membranas ceramicas y membranas enrolladas en espiral organicas. La membrana de UF (1b) tiene un corte de peso molecular que permite que las protefnas, tales como protefnas de suero de leche y casefna, permanezcan en el retenido. Preferiblemente, el corte de peso molecular es como mucho 25 kDa, mas preferiblemente como mucho 10 kDa, y preferiblemente de al menos 2.5 kDa, mas preferiblemente al menos 5 kDa.
[0122] El sistema segun la invencion comprende un segundo modulo de ultrafiltracion (2), que comprende una membrana de ultrafiltracion (2b). El segundo modulo de ultrafiltracion (2) se disena para recibir la segunda composicion lfquida que comprende suero de leche dulce y/o suero de leche acido por medio de una primera entrada (2a) a un primer lado de la segunda membrana de UF (2b). Ademas, el segundo modulo de ultrafiltracion (2) comprende una primera salida (2c) para descargar un retenido de ultrafiltracion (UFR2) desde el primer lado de la segunda membrana de UF (2b) y una segunda salida (2d) para descargar un permeado de ultrafiltracion (UFP2) desde el segundo lado de la segunda membrana de UF (2b). La membrana de UF (2b) empleada en el modulo de ultrafiltracion (2) puede ser cualquier membrana de UF conocida en el sector, incluidas las membranas ceramicas y membranas enrolladas en espiral organicas, preferiblemente la membrana de UF (2b) es una membrana enrollada en espiral organica. La membrana de UF (2b) tiene un corte de peso molecular que permite que las protefnas, tales como las protefnas de suero de leche y casefna, permanezcan en el retenido. Preferiblemente, el corte de peso molecular es como mucho de 25 kDa, mas preferiblemente como mucho de 10 kDa, y preferiblemente de al menos 2.5 kDa, mas preferiblemente al menos 5 kDa.
[0123] El sistema segun la invencion comprende un modulo de mezcla (3) para la mezcla de al menos dos corrientes lfquidas, al menos dos corrientes solidas (por ejemplo polvos) o al menos un flujo lfquido y al menos un flujo solido, preferiblemente para la mezcla de al menos dos corrientes lfquidas. El modulo de mezcla (3) permite preferiblemente la mezcla del retenido de UF originado del modulo de ultrafiltracion (1), el retenido de UF originado del modulo de ultrafiltracion (2) y opcionalmente el UFP suavizado originado de la unidad de eliminacion de iones polivalentes (5).
[0124] El modulo de mezcla (3) se disena para recibir el retenido de UF originado del modulo de ultrafiltracion (1) por medio de una primera entrada (3a) y para recibir el retenido de UF originado del modulo de ultrafiltracion (2) por medio de una segunda entrada (3b). El segundo modulo comprende una salida (3c) para la descarga de la mezcla de retenidos de UF. En una forma de realizacion preferida, el modulo de mezcla (3) comprende una tercera entrada (3d) disenada para recibir el UFP suavizado originado de la unidad de eliminacion de iones polivalentes (5), y la salida (3c) es para la descarga de la mezcla de retenidos de UF y el UFP suavizado, referido
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como el producto combinado. Alternativamente, la mezcla de la mezcla de retenidos de UF originados del modulo de mezcla (3) con el UFP suavizado originado de la unidad de eliminacion de iones polivalentes (5) se pueden realizar en un modulo de mezcla separado, que se disena para descargar el producto combinado.
[0125] La mezcla se puede realizar simplemente combinando las dos o tres composiciones entrantes, pero preferiblemente el modulo de mezcla (3) comprende ademas un medio de mezcla (3d). El medio de mezcla (3d) puede ser cualquier medio adecuado para la mezcla de dos o tres composiciones conocidas en el sector, tal como "en tuberfa" (es decir por la union de dos o tres tuberfas entrantes en un tubo de salida unica), en un tanque o recipiente (equilibrio), en un recipiente agitado, o por cualquier batidora o mezcladora industrial conocida en el sector. Medios de mezcla adecuados incluyen medios para la mezcla de dos o tres composiciones lfquidas, por ejemplo mezcla dinamica o mezcla estatica, o para la mezcla de dos o tres composiciones solidas (por ejemplo dos polvos), por ejemplo una mezcladora en seco tal como una mezcladora de cintas, una mezcladora de palas, una mezcladora de tambor y una mezcladora vertical, o al menos una composicion lfquida y al menos una composicion solida, preferiblemente para la mezcla de dos o tres composiciones lfquidas. En una forma de realizacion especialmente preferida, el medio de mezcla es "en tuberfa" o en un tanque de equilibrio.
[0126] El modulo de mezcla (3) se dispone en el sistema despues del primer modulo de ultrafiltracion (1) y el segundo modulo de ultrafiltracion (2). La salida (1c) del primer modulo de ultrafiltracion (1) esta en conectividad fluida con la entrada (3a) del modulo de mezcla (3) y la salida (2c) del segundo modulo de ultrafiltracion (2) esta en conectividad fluida con la entrada (3b) del modulo de mezcla (3)
[0127] El sistema segun la invencion puede comprender otros modulos u otras caracterfsticas como se describe a continuacion.
[0128] El sistema segun la invencion preferiblemente comprende un modulo de secado (4) para el secado de al menos una composicion lfquida, preferiblemente para el secado del producto combinado. El modulo de secado
(4) se disena para recibir una composicion lfquida (por ejemplo el producto combinado) por medio de una entrada (4a) a un medio de secado (4b), y para descargar una composicion solida por medio de una salida (4c) desde el medio de secado (4b). El medio de secado (4b) puede ser cualquier medio adecuado para el secado de una composicion lfquida conocido en el sector, por ejemplo un secador atomizador, un secador de lecho (fluidificado), un secador de tambor, un liofilizador, un secador de rodillos, etc. En una forma de realizacion especialmente preferida, el medio de secado (4b) es un secador atomizador.
[0129] El modulo de secado (4) puede estar dispuesto en el sistema antes del modulo de mezcla (3) o despues del modulo de mezcla (3), en la medida en que esta dispuesto despues del primer modulo de ultrafiltracion (1) y el segundo modulo de ultrafiltracion (2). En el caso de que el modulo de secado (4) este dispuesto entre el primer modulo de ultrafiltracion (1) y/o el segundo modulo de ultrafiltracion (2) y el modulo de mezcla (3) al menos uno de los retenidos de ultrafiltracion originados del modulo de ultrafiltracion (1) y/o (2) es secado antes de la mezcla. En el caso de que el tercer modulo se disponga despues del modulo de mezcla (3), los retenidos de ultrafiltracion se mezclan en primer lugar y luego la mezcla de los retenidos de UF originados del modulo de mezcla (3) se secan.
[0130] Opcionalmente, el sistema segun la invencion comprende otro modulo(s) de secado, cada uno para el secado de al menos una corriente lfquida. Cada modulo de secado se disena para recibir una composicion lfquida por medio de una entrada a un medio de secado, y para descargar una composicion solida por medio de una salida desde el medio de secado. El medio de secado puede ser cualquier medio adecuado para el secado de una composicion lfquida conocida en el sector, por ejemplo un secador atomizador, un secador de lecho (fluidificado), un secador de tambor, un liofilizador, un secador de rodillos, etc. En una forma de realizacion especialmente preferida, el medio de secado es un secador atomizador. Otro modulo de secado puede ser dispuesto en el sistema antes del modulo de mezcla (3) y despues del segundo modulo de ultrafiltracion (2), preferiblemente en el caso del primer modulo de secado (4) se dispone antes del modulo de mezcla (3) y despues del primer modulo de ultrafiltracion (1). De esta manera, los retenidos de ultrafiltracion descargados de ambos modulos de ultrafiltracion (1) y (10) se secan antes de la mezcla en el modulo de mezcla (3).
[0131] En una forma de realizacion preferida, el sistema segun la invencion comprende un modulo de eliminacion de iones polivalentes (5) para eliminar iones polivalentes de uno o mas permeados de ultrafiltracion (UFPs). El modulo de eliminacion de iones polivalentes (5) comprende una entrada (5a) para recibir uno o mas UFP, una unidad de eliminacion de iones polivalentes (5b), y una salida (5c) para descargar un UFP suavizado. La unidad de eliminacion de iones polivalentes (5b) puede comprender un medio para eliminar (cantidades significativas de) iones polivalentes (es decir iones con una carga negativa o positiva de dos o mas) y opcionalmente para eliminar (cantidades significativas de) iones monovalentes. Los medios para eliminar (cantidades significativas de) iones monovalentes se pueden unir con la unidad de eliminacion de iones polivalentes (5b), o pueden estar presentes en un modulo de eliminacion de iones monovalentes separados (6). En el caso de que esten presentes medios para eliminar (cantidades significativas de) iones polivalentes y medios para eliminar (cantidades significativas de) iones monovalentes, aquellos medios pueden ser una unidad unica, capaz de eliminar ambos iones
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polivalentes y monovalentes, o preferiblemente tales dos unidades separadas, una capaz de eliminar iones polivalentes y una capaz de eliminar iones monovalentes. Tales dos unidades separadas estan preferiblemente presentes en dos modulos diferentes, un modulo de eliminacion de iones polivalentes (5) y un modulo de eliminacion de iones monovalentes (6), donde una salida (5c) del modulo de eliminacion de iones polivalentes (5) esta en conectividad fluida con una entrada (6a) del modulo de eliminacion de iones monovalentes (6). El modulo de eliminacion de iones monovalentes (6) comprende una entrada (6a) para recibir el UFP suavizado, una unidad de eliminacion de iones monovalentes (6b), y una salida (6c) para descargar un UFP suavizado, donde los iones monovalentes son eliminados.
[0132] Cualquier tecnica conocida en el sector para eliminar iones polivalentes y para eliminar iones monovalentes se puede usar como medio para eliminar iones polivalentes (5b) y medios para eliminar iones monovalentes (6b). Convenientemente, la(s) unidad(es) de eliminacion de iones monovalente(s) es/son seleccionada(s) a partir de una configuracion de electrodialisis (que comprende membranas de intercambio ionico y medios para aplicar una diferencia de potencial electrico), una configuracion de intercambio ionico (que comprende al menos una columna rellena de resinas anionicas y/o cationicas), una configuracion de precipitacion de sales, una membrana de nanofiltracion o una membrana de diafiltracion, o combinaciones de las mismas. En una forma de realizacion preferida, el modulo de eliminacion de iones polivalentes (5) comprende al menos una columna de intercambio ionico que comprende resinas de intercambio de aniones y/o cationes como unidad de eliminacion de iones polivalentes (5b) y el modulo de eliminacion de iones monovalentes (6) comprende una membrana de nanofiltracion como unidad de eliminacion de iones monovalentes (6b). En el caso de que el modulo de eliminacion de iones monovalentes (6) comprende una membrana de nanofiltracion como unidad de eliminacion de iones monovalentes (6b), el modulo de eliminacion de iones monovalentes (6) se disena para recibir el UFP suavizado por medio de una primera entrada (6a) a un primer lado de la membrana de NF (6b). Ademas, el modulo de eliminacion de iones monovalentes (6) comprende una primera salida (6c) para descargar un retenido de nanofiltracion desde el primer lado de la membrana de NF (6b) y una segunda salida (6d) para descargar un permeado de nanofiltracion desde el segundo lado de la membrana de NF (6b). La membrana de NF (6b) empleada en el modulo de eliminacion de iones monovalentes (6) puede ser cualquier membrana de NF conocida en el sector. Tfpicamente, se usa una membrana enrollada en espiral con un corte de peso molecular de como mucho 500 Da, preferiblemente como mucho 300 Da, y de al menos 100 Da, preferiblemente al menos 150 Da. Preferiblemente, el modulo de eliminacion de iones monovalentes (6) comprende medios para aumentar la nanofiltracion con diafiltracion, preferiblemente este medio es una entrada adicional (6e) para recibir agua de diafiltracion.
[0133] En una forma de realizacion especialmente preferida, el modulo de eliminacion de iones polivalentes (5) y un modulo de eliminacion de iones monovalentes (6) juntos comprenden tres o preferiblemente cuatro modulos, es decir un modulo de nanofiltracion (6-i) como modulo de eliminacion de iones monovalentes (6), un modulo de precipitacion de sales (5-i) y un modulo de eliminacion del precipitado (5-ii) como modulos de eliminacion de iones polivalentes (5) y preferiblemente un segundo modulo de nanofiltracion (6-ii) y/o un modulo de electrodialisis (5-iii), mas preferiblemente un modulo de electrodialisis (5-iii). Se prefiere que estos modulos esten dispuestos de manera que:
- el modulo de nanofiltracion (6-i) sea capaz de recibir uno o mas UFP, eliminando los iones monovalentes por filtracion a traves de una membrana de nanofiltracion, y descargando un permeado de nanofiltracion al modulo de precipitacion de sales (5-i);
- el modulo de precipitacion de sales (5-i) sea capaz de recibir el permeado de nanofiltracion del modulo (6-i), provocando la precipitacion de sales, en particular sales que comprenden iones polivalentes, y descargando una corriente lfquida que contiene precipitados al modulo de eliminacion de precipitados (5-ii);
- el modulo de eliminacion de precipitados (5-ii) es capaz de recibir los precipitados que contienen la corriente lfquida del modulo (5-i), eliminando los precipitados, preferiblemente por filtracion a traves de una membrana de ultrafiltracion, y descargando un UFP suavizado, preferiblemente al modulo de electrodialisis (5-iii);
- y preferiblemente el modulo de electrodialisis (5-iii) es capaz de recibir el UFP suavizado del modulo (5-ii), eliminando iones monovalentes y/o polivalentes del UFP suavizado y descargando un UFP suavizado.
[0134] El modulo de precipitacion de sales (5-i) comprende medios para provocar la precipitacion de sales, en particular sales que comprenden iones polivalentes. Cualquier tecnica conocida en el sector se puede utilizar como medio para provocar la precipitacion de sales. Preferiblemente, la tecnica para provocar la precipitacion de sales se selecciona de la adicion de una base fuerte, tal como hidroxido sodico, ajuste de pH a un pH neutro, tal como entre 6 y 8, y aumento de la temperatura entre 70 y 90°C, seguido de disminucion de la temperatura entre 5 y 30°C. La persona experta sabe como ajustar el modulo de precipitacion de sales (5-i) para realizar estas tecnicas. El modulo de eliminacion de precipitados (5-ii) es preferiblemente un modulo de ultrafiltracion, capaz de eliminar los precipitados de la corriente lfquida por ultrafiltracion, donde el UFP suavizado se puede descargar como permeado de ultrafiltracion. El modulo de electrodialisis (5-iii) puede comprender cualquier configuracion de electrodialisis como se conoce en el sector. En el contexto de esta forma de realizacion, el modulo de electrodialisis (5-iii) se puede sustituir por un segundo modulo de nanofiltracion (6-ii), que es capaz de recibir el UFP suavizado del modulo (5-ii), eliminar iones monovalentes del UFP suavizado y descargar un UFP suavizado. La salida para la descarga del UFP suavizado del modulo (5-ii); (5-iii) o (6-ii) esta preferiblemente en conectividad fluida con la entrada (3d) del modulo de mezcla (3).
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[0135] En el sistema segun la invencion, el modulo de eliminacion de iones polivalente (5) es preferiblemente ajustado entre el primer modulo de ultrafiltracion (1) y/o el segundo modulo de ultrafiltracion (2) y el modulo de mezcla (3), mas preferiblemente el modulo de eliminacion de iones polivalentes (5) esta dispuesto entre el primer modulo de ultrafiltracion (1) y/o el segundo modulo de ultrafiltracion (2) y el modulo de eliminacion de iones monovalentes (6), y el modulo de eliminacion de iones monovalentes (6) esta dispuesto entre el modulo de eliminacion de iones polivalente (5) y el modulo de mezcla (3). La salida (1d) del primer modulo de ultrafiltracion (1) y la salida (2d) del segundo modulo de ultrafiltracion (2) estan en conectividad fluida con la entrada (5a) de la unidad de eliminacion de iones polivalentes (5), y la salida (5c) de la unidad de eliminacion de iones polivalentes
(5) esta en conectividad fluida con la entrada (3d) del modulo de mezcla (3), o mas preferiblemente la salida (5c) de la unidad de eliminacion de iones polivalentes (5) esta en conectividad fluida con la entrada (6a) del modulo de eliminacion de iones monovalentes (6) y la salida (6c) del modulo de eliminacion de iones monovalentes (6) esta en conectividad fluida con la entrada (3d) del modulo de mezcla (3).
[0136] En otra forma de realizacion preferida, el sistema segun la invencion comprende uno o mas modulos de concentracion para concentrar (a) corriente(s) lfquida(s), preferiblemente al menos dos modulos de concentracion, un modulo de concentracion (7) para concentrar el retenido de UF originado del primer modulo de ultrafiltracion (1) y un modulo de concentracion (8) para concentrar el retenido de UF originado del segundo modulo de ultrafiltracion (2).
[0137] Modulo de concentracion (7) comprende una entrada (7a) para la recepcion del retenido de UF originado del primer modulo de ultrafiltracion (1) a un medio para concentracion (7b), un medio para concentracion (7b) y una salida (7c) para la descarga de un retenido de Uf concentrado. Cualquier tecnica de concentracion conocida en el sector se puede utilizar como medio para concentracion (7b). Convenientemente, el medio para concentracion (7b) es seleccionado de una configuracion de evaporacion (por ejemplo mediante el aumento de la temperatura y/o reduccion de la presion) o una configuracion de filtracion de membrana (por ejemplo una membrana de osmosis inversa o una membrana de nanofiltracion), de la forma mas preferible el medio para concentracion (7b) es una membrana de nanofiltracion. En el caso del modulo de concentracion (7) comprende una membrana de nanofiltracion como medio para concentracion (7b), el modulo de concentracion (7) se disena para recibir el retenido de UF por medio de una primera entrada (7a) a un primer lado de la membrana de NF (7b). Ademas, el modulo de concentracion (7) comprende una primera salida (7c) para descargar un retenido de UF concentrado como retenido NF desde el primer lado de la membrana de NF (7b) y una segunda salida (7d) para descargar un permeado de nanofiltracion desde el segundo lado de la membrana de NF (7b). La membrana de NF (7b) empleada en el modulo de concentracion (7) puede ser cualquier membrana de NF conocida en el sector. Tfpicamente, una membrana enrollada en espiral con un corte de peso molecular de como mucho 500 Da, preferiblemente como mucho 300 Da, y de al menos 100 Da, preferiblemente al menos 150 Da, se usa.
[0138] El modulo de concentracion (8) comprende una entrada (8a) para la recepcion del retenido de UF originado de del segundo modulo de ultrafiltracion (2) a un medio para concentracion (8b), un medio para concentracion (8b) y una salida (8c) para descargar un retenido de UF concentrado. Cualquier tecnica conocida de concentracion en el sector se puede utilizar como medio para concentracion (8b). Convenientemente, el medio para concentracion (8b) es seleccionado de una configuracion de evaporacion (por ejemplo mediante el aumento de la temperatura y/o reduccion de la presion) o una configuracion de filtracion de membrana (por ejemplo una membrana de osmosis inversa o una membrana de nanofiltracion), de la forma mas preferible el medio para concentracion (8b) es una membrana de nanofiltracion. En el caso del modulo de concentracion (8) comprende una membrana de nanofiltracion como medio para concentracion (8b), el modulo de concentracion (8) se disena para recibir el retenido de UF por medio de una primera entrada (8a) a un primer lado de la membrana de NF (8b). Ademas, el modulo de concentracion (8) comprende una primera salida (8c) para descargar un retenido de UF concentrado como retenido NF desde el primer lado de la membrana de NF (8b) y una segunda salida (8d) para descargar un permeado de nanofiltracion desde el segundo lado de la membrana de NF (8b). La membrana de NF (8b) empleada en el modulo de concentracion (8) puede ser cualquier membrana de NF conocida en el sector. Tfpicamente, se usa una membrana enrollada en espiral con un corte de peso molecular de como mucho 500 Da, preferiblemente como mucho 300 Da, y de al menos 100 Da, preferiblemente al menos 150 Da.
[0139] En otra forma de realizacion preferida, el sistema segun la invencion comprende un medio para el reciclaje de agua (residual) desde las corrientes salientes hasta las corrientes entrantes. Se puede obtener agua residual en el modulo de secado (4), en el modulo de eliminacion de iones monovalentes (6) (por ejemplo como permeado de nanofiltracion) y en cada uno de los modulos de concentracion (7) y (8) (por ejemplo como permeado de nanofiltracion). Preferiblemente, al menos uno del modulo de secado (4), el modulo de eliminacion de iones monovalentes (6) y los modulos de concentracion (7) y (8) comprenden ademas una salida (adicional) para la descarga del agua desde el modulo, mas preferiblemente, al menos uno de los modulos de concentracion (7) y (8) comprende tal salida. De la forma mas preferible, el modulo de secado (4), el modulo de eliminacion de iones monovalentes (6) y los modulos de concentracion (7) y (8) comprenden cada uno tal salida. El agua residual se puede utilizar para diluir cualquiera de las composiciones lfquidas entrantes, por ejemplo la primera composicion lfquida y/o la segunda composicion lfquida, o se puede utilizar como agua de diafiltracion, por
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ejemplo en el modulo de eliminacion de iones monovalentes (6). Preferiblemente, el primer modulo de ultrafiltracion (1) y/o el segundo modulo de ultrafiltracion (2) y/o el modulo de eliminacion de iones monovalentes
(6) ademas comprenden una entrada adicional para recibir agua residual. La persona experta aprecia que las salidas para el agua residual de descarga estan en conectividad fluida con las entradas para recibir agua residual por un conducto, donde se integran opcionalmente uno o mas tanques de recogida u otros medios de purificacion (por ejemplo membranas de osmosis inversa).
[0140] En otra forma de realizacion preferida, el sistema segun la invencion comprende medios para el tratamiento por calor (9) y (10) una composicion lfquida. Cualquiera de las composiciones lfquidas que se conducen a traves del sistema segun la invencion se puede tratar adecuadamente por calor, utilizando cualquier tecnica de tratamiento por calor conocida en el sector. Convenientemente, el sistema segun la invencion comprende al menos uno de un octavo modulo para tratamiento por calor de una composicion lfquida. Tal modulo de tratamiento por calor comprende una entrada para recibir una composicion lfquida a un medio para tratamiento por calor (9), un medio para tratamiento por calor y una salida para descargar una composicion lfquida tratada por calor. Cualquier tecnica de tratamiento por calor conocida en el sector se puede utilizar como medio para el tratamiento por calor, tal como ajuste de pasteurizacion o de esterilizacion. Preferiblemente, un intercambiador de calor de placas (9; PHE) y/o una inyeccion/infusion de vapor directo (10, DSI) se usan como medios de tratamiento por calor. Medios para el tratamiento por calor (13) del producto combinado originado del modulo de mezcla (3) son instalados antes del modulo de secado (4), lo que permite el tratamiento por calor del producto combinado originado del modulo de mezcla (3). Preferiblemente el medio para el tratamiento por calor (13) es un inyector de vapor directo que funciona a una temperatura de aproximadamente 120 °C.
[0141] El sistema segun la invencion puede comprender ademas medios de enfriamiento, preferiblemente para permitir que el sistema funcione a una temperatura inferior a 40 °C, mas preferiblemente entre 3 °C y 30 °C, de la forma mas preferible entre 5 °C y 20 °C. Cada modulo puede tener un medio de enfriamiento separado, o se puede instalar un medio de enfriamiento central para regular la temperatura en todo el sistema. Preferiblemente, los medios de enfriamiento son seleccionados de la torre de refrigeracion, intercambiador de calor (de placas o tubular, preferiblemente en relacion con el PHE usado para el tratamiento por calor), enfriamiento por refrigerante (fluido de transferencia de calor), tecnica de hielo bombeable.
[0142] Los medios para el enfriamiento (11) del retenido de nanofiltracion originado desde el primer modulo de concentracion (7) se instalan antes del modulo de mezcla (3), lo que permite el enfriamiento del retenido de nanofiltracion originado del primer modulo de concentracion (7). Preferiblemente el medio para el enfriamiento (11) es un intercambiador de calor de placas que funciona a una temperatura de aproximadamente 4 °C. Los medios para el enfriamiento (12) del retenido de nanofiltracion originado desde el segundo modulo de concentracion (8) se instalan antes del modulo de mezcla (3), lo que permite el enfriamiento del retenido de nanofiltracion que se origina desde el segundo modulo de concentracion (8). Preferiblemente el medio para el enfriamiento (12) es un intercambiador de calor de placas que funciona a una temperatura de aproximadamente 4 °C. Es muy preferido que los intercambiadores de calor de placas que se usan como medios de tratamiento por calor (por ejemplo que funcionan a una temperatura de aproximadamente 80 °C) esten en conectividad termica con los intercambiadores de calor de placas que se usan como medios de enfriamiento (por ejemplo que funcionan a una temperatura de aproximadamente 4 °C).
[0143] La nanofiltracion y la diafiltracion requieren ambas la presencia de una membrana de nanofiltracion. Para realizar la diafiltracion, el modulo requiere una entrada adicional para recibir agua en el primer lado de la membrana de nanofiltracion, como la que permite la dilucion y refiltracion del retenido de nanofiltracion.
[0144] Todos los modulos de filtracion preferiblemente comprenden medios para facilitar las permeaciones del solvente y opcionalmente solutos pequenos a traves de la membrana. Cualquier medio conocido en el sector se puede utilizar para realizar la permeacion facil, tal como el uso de la gravedad o la aplicacion de presion de transmembrana (TMP). TMP se puede realizar por la presurizacion del primer lado de la membrana (es decir el lado del retenido) o por despresurizacion del segundo lado de la membrana (es decir el lado del permeado). De forma adecuada, se usa una bomba que usa presion hidrostatica para la presion del primer lado de la membrana y/o una bomba que genera succion en el segundo lado de la membrana. Bombas adecuadas incluyen bombas centrffugas y bombas de desplazamiento positivo, preferiblemente se usan bombas centrffugas.
[0145] En el sistema segun la invencion, los modulos diferentes son interconectados, es decir la salida de un modulo esta en conectividad fluida con la entrada de otro modulo, preferiblemente utilizando un conducto.
[0146] El sistema segun la invencion funciona preferiblemente con 500 - 2500 kg, mas preferiblemente 800 - 1800 kg, de la forma mas preferible 1000 - 1400 kg de sustancia seca de la primera composicion lfquida, preferiblemente de leche desnatada animal, que entra por hora. El sistema segun la invencion funciona preferiblemente con 1500 - 5000 kg, mas preferiblemente 2200 - 4000 kg, de la forma mas preferible 2600 - 3000 kg de sustancia seca de la segunda composicion lfquida, preferiblemente de suero de leche animal, que entra por hora. El sistema segun la invencion funciona preferiblemente con 750 - 4000 kg, mas preferiblemente 1000 - 3000 kg, de la forma mas preferible 1500 - 2000 kg de retenido de UF descargado del modulo(s) de ultrafiltracion
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por hora de ambas corrientes entrantes combinadas. El proceso segun la invencion funciona preferiblemente con 1000 - 5000 kg, mas preferiblemente 1500 - 4000 kg, de la forma mas preferible 2000 - 2500 kg de permeado de UF descargado del(los) modulo(s) de ultrafiltracion por hora de ambas corrientes entrantes combinadas.
[0147] La invencion ahora se ilustrara por diferentes ejemplos que no se pretenden limitar la invencion de ninguna manera.
EJEMPLOS
Ejemplo 1
[0148] 400 kg de leche pasteurizada desnatada de vaca con una proporcion en peso de casefna respecto a suero de 80:20 se sometio a ultrafiltracion por una membrana Synder ST3838 UF con un MWCO de 10 kDa.
La ultrafiltracion fue realizada a una temperatura entre 8 y 10 °C, con una presion de transmembranica de 2 bar y un VCF de aproximadamente 2.
El permeado se recogio a una velocidad de flujo de hasta 260 L/h. Se obtuvieron 208 Kg de un permeato UF (UFP1) y 211 kg de un retenido de UF (UFR1).
Las composiciones de la leche desnatada entrante y los productos de ultrafiltracion se indican en la tabla 1.
El ligero aumento en el peso total de los productos finales (UFR1 y UFP1) en comparacion con la leche desnatada entrante se pueden atribuir a la dilucion del volumen muerto de planta durante el intercambio de producto a agua durante la descarga de la planta.
Como se puede observar de los datos de la tabla 1, el retenido UF se enriquece en protefnas, mientras que el permeato UF se enriquece en lactosa.
Tabla 1: Composiciones del ejemplo 1: (en % en peso basada en el peso en seco total)
- Componente
- Leche desnatada de vaca UFR1 UFP1
- Protefna
- 36.2 51.7 0.0
- Lactosa
- 51.8 36.5 87.6
- Ceniza
- 8.7 8.4 9.1
- - Na
- 0.46 0.35 0.70
- - K
- 1.83 1.40 2.69
- - Cl
- 1.13 0.66 1.61
- - P
- 1.16 1.32 0.76
- - Ca
- 1.37 1.67 0.80
- - Mg
- 0.12 0.12 0.13
Ejemplo 2
[0149] 1000 kg de suero lacteo dulce pasteurizado con protefnas de suero lacteo como fuente unica de protefnas se sometio a ultrafiltracion por una membrana Synder ST3838 UF con un MWCO de 10 kDa.
La ultrafiltracion se realizo a una temperatura entre 10 y 12 °C, y con una presion transmembranica de 2 bar y un VCF de aproximadamente 5.
El permeato fue recogido a una velocidad de flujo de hasta 400 L/h. Se obtuvieron 818 Kg de un permeato UF (UFP2) y 195 kg de un retenido UF (UFR2).
Las composiciones del suero lacteo dulce resultante y los productos de la ultrafiltracion se dan en la tabla 2.
El ligero aumento en el peso total de los productos finales (UFR1 y UFP1) en comparacion con el suero lacteo dulce resultante se puede atribuir a la dilucion del volumen muerto vegetal durante el intercambio de producto para agua durante la descarga de la planta.
Tabla 2: Composiciones del ejemplo 2 (en % en peso basada en peso en seco total)
- Componente
- Suero lacteo dulce UFR2 UFP2
- Protefna
- 9.7 35.1 0.0
- Lactosa
- 76.9 50.0 87.4
- Ceniza
- 8.6 6.7 9.3
- - Na
- 0.67 0.49 0.74
- - K
- 2.58 1.92 2.84
- - Cl
- 1.44 0.95 1.69
- - P
- 0.82 0.58 0.73
- - Ca
- 0.81 0.69 0.86
- - Mg
- 0.14 0.10 0.15
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[0150] El UFP1 del ejemplo 1 y el UFP2 de ejemplo 2 fueron combinados en una proporcion en peso de 20/80 para obtener 799 kg de un combinado UFP. El uFp combinado fue sometido a intercambio ionico para producir un UFP ablandado, y posteriormente a nanofiltracion mejorada con diafiltracion. El intercambio ionico empleo una resina anionica cargada con iones de cloruro y una resina cationica cargada con iones de sodio, para cambiar los iones polivalentes a sodio y cloruro. El intercambio ionico se realizo a un pH entre 2.4 y 4.3 y una temperatura entre 5 y 10 °C. La nanofiltracion uso una membrana Synder NFX 3838 NF con un MWCO de 150 - 300 Da, accionado a una temperatura entre 8 y 22 °C, y con una presion transmembranica de 2 bar.
El permeato fue recogido a una velocidad de flujo de hasta 400 L/h.
Dos volumenes de diafiltracion de 200 L de agua se anadieron secuencialmente cuando el contenido de solidos totales de retenido alcanzo el 20%.
El UFP ablandado se concentro a un contenido final total de solidos de aproximadamente 20 %. Se obtuvieron 178 kg de un concentrado de UFP ablandado como un retenido de nanofiltracion (NFR1), junto con 1225 kg de un permeato de nanofiltracion (NFP1). Las composiciones del UFP combinado resultante y los productos de la nanofiltracion se dan en la tabla 3. La gran mayorfa de los iones polivalentes fueron retirados durante el intercambio ionico y la gran mayorfa de los iones monovalentes terminaron en el NFP1. El concentrado de UFP ablandado (NFR1) contenfa casi exclusivamente lactosa.
Tabla 3: Composiciones del ejemplo 3 (en % en peso basado en el peso total en seco)
- componente
- UFP combinado NFR1 concentrado de UFP ablandado (NFP1)
- protefna
- 0.0 0.0 0.0
- lactosa
- 86.8 97.2 11.2
- ceniza
- 9.2 2.4 74.7
- - Na
- 0.71 0.61 24.7
- - K
- 2.66 0.32 9.8
- - Cl
- 1.70 0.84 44.9
- - P
- 0.75 0.23 0.34
- - Ca
- 0.84 0.06 0.36
- - Mg
- 0.14 0.00 0.00
Ejemplo 4
[0151] El UFR1 del ejemplo 1 se concentro y sometio a eliminacion de iones monovalentes por nanofiltracion por una membrana Synder NFX 3838 NF con un MWCO de 150 - 300 Da. La nanofiltracion se realizo a una temperatura entre 8 y 20 °C, y con una presion transmembranica de 2 bar y VCF de aproximadamente 2. El permeato fue recogido a una velocidad de flujo de hasta 220 L/h. Se obtuvieron 108 Kg de un concentrado de UFR1 como retenido de nanofiltracion (NFR2), junto con 149 kg de un permeato de nanofiltracion (NFP2).
Usando nanofiltracion, el UFR1 se concentro a un contenido de solidos total de aproximadamente 18 %.
La composicion del producto NFR2 de la nanofiltracion se da en tabla 4.
Tabla 4: Composicion del ejemplo 4 (en % en peso basado en el peso total) en seco
- componente
- NFR2
- protefna
- 55.6
- Lactosa
- 33.4
- Ceniza
- 7.8
- - Na
- 0.26
- - K
- 1.06
- - Cl
- 0.27
- - P
- 1.33
- - Ca
- 1.70
- - Mg
- 0.12
Ejemplo 5
[0152] El UFR2 del ejemplo 2 se concentro y sometio a eliminacion de iones monovalentes por nanofiltracion por una membrana Synder NFX 3838 NF con un MWCO de 150 - 300 Da. La nanofiltracion se realizo a una temperatura de entre 8 y 20 °C, y con una presion transmembranica de 2 bar. El permeato se recogio a una velocidad de flujo de hasta 400 L/h. Se obtuvieron 73 Kg de un concentrado de UFR2 como retenido de nanofiltracion (NFR3), junto con 148 kg de un permeato de nanofiltracion (NFP3). Utilizando nanofiltracion, el UFR2 se concentro a un contenido de solidos total de aproximadamente 18 %.
La composicion del producto NFR3 de la nanofiltracion se da en tabla 5.
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- componente
- NFR3
- protefna
- 35.8
- lactosa
- 51.0
- ceniza
- 5.6
- - Na
- 0.35
- - K
- 0.82
- - Cl
- 0.26
- - P
- 0.64
- - Ca
- 0.66
- - Mg
- 0.11
Ejemplo 6
[0153] El objetivo es producir una mezcla de casefna: suero lacteo con una proporcion de 40:60.
Para este objetivo, el concentrado de UFR1 del ejemplo 4 (NFR2) se mezclo con el concentrado de UFR2 del ejemplo 5 (NFR3) en una proporcion en peso de 59 kg:87.62 kg (basado en una composicion lfquida) o en una proporcion en peso de 10.59 kg:16.45 kg (basado en una composicion seca) respectivamente, para producir una mezcla de UFR1 y UFR2.
Ademas de los constituyentes mencionados en la tabla 6, la mezcla NFR2/NFR3 comprende NPN a 2.82 % en peso y grasa a 3.08 % en peso.
Tabla 6: Composicion del ejemplo 6 (en % en peso basado en el peso en seco total)
- componente
- mezcla de NFR2/NFR3
- protefna
- 43.6
- lactosa
- 44.1
- ceniza
- 6.5
- - Na
- 0.32
- - K
- 0.91
- - Cl
- 0.27
- - P
- 0.91
- - Ca
- 1.07
- - Mg
- 0.12
[0154] La combinacion del concentrado de UFR1 del ejemplo 4 (NFR2) con el concentrado de UFR2 del ejemplo 5 (NFR3) en otra proporcion en peso seleccionada permite obtener una mezcla que comprende casefna respecto a protefnas de suero lacteo en una proporcion deseada que cae en la gama reivindicada. La adicion del permeato UF ablandado y opcionalmente concentrado (que esta sustancialmente libre de protefnas) permite aumentar la cantidad de lactosa a un nivel deseado. La mezcla obtenida se puede secar por atomizacion en una formula de leche en polvo.
Por ejemplo, la adicion de cantidades adecuadas de minerales y nutrientes requeridos, donde sea necesario, permite obtener una formula en crecimiento con una proporcion de casefna respecto a protefnas de suero lacteo de 40:60. Se hicieron mezclas alternativas de UFR1 y UFR2 para producir otras mezclas de UFR1 y UFR2 que comprendfan una proporcion de casefna a suero lacteo de 50:50 y 60:40.
Ejemplo 7
[0155] Un concentrado de UFP ablandado se recombino con la mezcla de UFR1 y UFR2 para producir una composicion con una proporcion de casefna respecto a suero lacteo de 60:40.
El concentrado ablandado de UFP se combino con la mezcla de UFR1 y UFR2.
El concentrado de UFR1 del ejemplo 4 (NFR2), el concentrado de UFR2 del ejemplo 5 (NFR3) y el concentrado ablandado de UFP (NFR1) del ejemplo 3 se mezclan en una proporcion en peso de 88.51 kg:43.81 kg:188.77 kg (basado en una composicion lfquida) o en una proporcion en peso de 15.88 kg:8.23 kg:38.57 kg (basado en una composicion seca) respectivamente, para producir una mezcla de UFR1, UFR2 y UFP ablandado.
[0156] Ademas de los constituyentes mencionados en la tabla 7, la mezcla de NFR1/NFR2/NFR3 comprende NPN a 1.67 % en peso y grasa a 1.01 % en peso.
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- Componente
- mezcla de NFR1/NFR2/NFR3
- protefna
- 18.8
- lactosa
- 74.9
- ceniza
- 4.2
- - Na
- 0.49
- - K
- 0.58
- - Cl
- 0.62
- - P
- 0.56
- - Ca
- 0.55
- - Mg
- 0.05
[0157] Combinar el concentrado de UFP ablandado con la mezcla de UFR1 y UFR2 en otras proporciones en peso seleccionadas permite obtener una mezcla que comprende casefna respecto a protefnas de suero lacteo en una proporcion deseada que entra dentro de la gama reivindicada.
La adicion del permeato UF ablandado y opcionalmente concentrado (que esta sustancialmente libre de protefnas) permite aumentar la cantidad de lactosa a unos niveles mas elevados que los mostrados.
La mezcla obtenida se puede secar por atomizacion en una formula de leche en polvo.
Por ejemplo, la adicion de cantidades adecuadas de minerales y nutrientes requeridos, donde sea necesario, permite obtener una formula en crecimiento con una proporcion de casefna respecto a suero lacteo de 60:40.
Se hicieron mezclas alternativas de una forma similar para obtener composiciones que comprendfan una proporcion de casefna respecto a suero lacteo de 50:50 y 40:60.
Ejemplo 8
[0158] El fraccionamiento de la leche desnatada en polvo reconstituida (SMP) y suero lacteo dulce en polvo reconstituido (SWP) segun la invencion se realizo utilizando una combinacion de operaciones unitarias, para preparar tres tipos de productos basicos de nutricion de bebes. El SPM y SPW reconstituido fueron sujetos cada uno a UF (fase 1), los retenidos (UFR) fueron sujetos a NF (fase 2) y los permeatos (UFPs) a retirada de iones poli y monovalentes (fase 3). Posteriormente, los retenidos de NF (NFRs) de la fase 2 y UFPs ablandados de la fase 3 se combinan en la fase 4. Las composiciones de SMP y SWP se dan en la tabla 8. Cada paso del proceso se realizo en condiciones constantes durante 4 - 10 h, durante las cuales se consiguio un flujo medio aceptable en toda la secuencia completa de produccion.
Los factores de concentracion para los pasos de filtracion de membrana se dan en el "factor de concentracion de masa" (MCF), que se calculan de la misma manera que un VCF, pero usando peso en vez de volumen.
Se puede suponer que MCF = VCF, puesto que todas las densidades estan cerca de la del agua (1000 kg/m3) y todos los solidos presentes en el flujo resultante acaban en los flujos de retenido y permeato. A lo largo del tiempo se observaron ligeras variaciones en los MCFs. Aquf abajo, se da la gama para MCF o la desviacion del valor dado fue menor del 10 % en todo momento.
Tabla 8: Composiciones de SMP y SWP (por 100 g polvo)
- Componente
- SMP SWP
- Protefna (g)
- 35.2 13.5
- Lactosa (g)
- 53.3 76.6
- ceniza (g)
- 7.83 8.38
- - Na (mg)
- 397 666
- - K (mg)
- 1690 3040
- - Cl (mg)
- 979 1500
- - P (mg)
- 1130 722
- - Ca (mg)
- 1260 614
- - Mg (mg)
- 106 130
- - Zn (mg)
- 4.8 0.17
Fase 1: El fraccionamiento de SMP reconstituido y SWP reconstituido se realizo utilizando dos membranas de ultrafiltracion 3838 10 kDa en series (Filtracion Synder), para separar los materiales de suministro en un retenido enriquecido con protefnas y un permeato enriquecido con sales de lactosa/leche a 10 °C.
El material de suministro de leche desnatada reconstituida (~2800 kg) a un contenido de solidos totales de 8.64 % p/p solido, pH de 6.9 a 5.8 °C, fue fraccionado utilizando un factor de concentracion de masa de 2, mientras el material de suministro de suero lacteo dulce reconstituido (~3500 kg) a un contenido de solidos total de 6.1 % p/p solido, pH de 6.63 a 6.8 °C fue fraccionado utilizando un factor de concentracion de masa de 5.5. La distribucion mineral y macronutricional del retenido lfquido y flujos de permeato UF y UF2 se presentan en la tabla 9.
Los permeatos se recogieron con un flujo medio de 10.54 kg/m2/h (para SM) y 20.21 kg/m2/h (para SW).
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- Componente
- UFR1 (SM) UFP1 (SM) UFR2 (SW) UFP2 (SW)
- Solidos Totales (g)
- 11.57 5.29 9.00 5.32
- Protefna (g)
- 6.36 0.14 3.47 0.16
- Lactosa (g)
- 4.14 4.68 4.57 4.71
- Ceniza (g)
- 0.97 0.48 0.66 0.44
- - Na (mg)
- 38.5 34.0 38.2 32.6
- - K (mg)
- 162.4 142.3 117.9 99.8
- - Cl (mg)
- 79.1 91.7 91.7 107.9
- - P (mg)
- 142.3 37.5 77.9 30.4
- - Ca (mg)
- 190.5 32.8 79.1 19.2
- - Mg (mg)
- 13.7 6.0 10.0 6.1
- - Mn (mg)
- 0.004 0.00 0.001 0.00
- - Fe (mg)
- 0.042 0.10 0.051 0.072
- - Cu (mg)
- 0.014 0.07 0.033 0.010
- - Zn (mg)
- 0.80 0.16 0.032 0.010
Fase 2: La post ultrafiltracion de flujos de suero lacteo dulce en polvo y leche desnatada reconstituida, los retenidos posteriores de UFR1 y UFR2 se concentraron y desmineralizaron parcialmente utilizando una membrana de nanofiltracion (NF) 3838 150-300 Da (GEA Filtration, Denmark).
Para la concentracion y desmineralizacion de ~ 500 kg de UFR1 (pH 6.82 a 6 °C) a 26 % p/p de contenido de solidos, NF1 uso dos membranas de NF en series; mientras que para la concentracion y desmineralizacion de ~ 640 kg UFR2 (pH 5.88 a 6.5 °C) a 28 % p/p de contenido de solidos se uso una unica membrana NF en NF2. NF1 funciono dentro de una gama de factor de concentracion de masa de 1.8 - 2.2 mientras que NF2 funciono dentro de una gama de factor de concentracion de masa de 2.6-3. Tanto NF1 como NF2 funcionaron en la gama de temperatura de 13-14 °C. Los permeados fueron recogidos con un flujo medio de 1.64 kg/m2/h (para UFR1) y 9.64 kg/m2/h (para UFR2).
La distribucion macronutricional y mineral de los flujos de permeato y retenido lfquido de NF1 y NF2 se presentan en la tabla 10.
El proceso produjo para NFR1 y NFR2 polvos de concentrado de protefna lactea (MPC50) y de concentrado de protefna de suero lacteo (WPC35), respectivamente.
Tabla 10: Composiciones de NFRs y NFPs (por 100 g)
- Componente
- NFR1 (SM) NFP1 (SM) NFR2 (SW) NFP2 (SW)
- Solidos totales (g)
- 24.30 0.36 24.63 0.35
- Protefna (g)
- 12.8 0.08 9.45 0.08
- Lactosa (g)
- 9.67 0.05 13.65 0.05
- Ceniza (g)
- 1.66 0.23 1.29 0.28
- - Na (mg)
- 51.2 23.6 51.7 52.7
- - K (mg)
- 222.8 92.3 168.7 156.6
- - Cl (mg)
- 55.3 92.9 109.4 87.4
- - P (mg)
- 273.1 13.0 203.8 103.6
- - Ca (mg)
- 381.2 2.02 210.6 79.0
- - Mg (mg)
- 27.7 0.23 26.6 24.1
- - Mn (mg)
- 0.008 0.00 0.002 0.00
- - Fe (mg)
- 0.061 0.00 0.12 0.019
- - Cu (mg)
- 0.021 0.007 0.068 0.009
- - Zn (mg)
- 1.61 0.013 0.067 0.011
Fase 3: Los permeados de leche y suero lacteo a partir de UF 1 y UF2 se concentraron respectivamente y desmineralizaron parcialmente separadamente por nF3 usando dos membranas en series de nanofiltracion (NF) 3838 150-300 Da (GEA Filtration, Denmark). Para concentracion y demineralizacion ~1000 kg de UFP1 (pH 5.9 a 6.9 °C) se concentraron a 22 % p/p de contenido de solidos. Para concentracion y demineralizacion ~1000 kg de UFP2 (pH 5.6 a 6 °C) se concentraron a 22 % p/p de contenido de solidos. Para concentracion tanto de UFP1 como de UFP2, NF3 actuo dentro de una gama de factor de concentracion de masa de 3.5 - 4 a una temperatura de 10 °C.
Los Flujos de permeato medio ascendfan a 9.73 kg/m2/h (para UFP1) y 10.9 kg/m2/h (para UFP2).
La distribucion macronutricional y mineral de los flujos de permeato y retenido lfquido a partir de NF3 se presentan en la tabla 11.
Despues de la concentracion y desmineralizacion de UFP1 y UFP2 por NF3, ambos retenidos fueron posteriormente calentados indirectamente a 82 °C utilizando un intercambiador de calor a placas indirecto alimentado un recipiente de 250 L de acero inoxidable revestido.
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Una vez el retenido NF3 estaba en el recipiente de almacenamiento, el pH fue ajustado a 7.2 (a 82 °C) utilizando una solucion de 30 % p/p de NaOH, causando la precipitacion de sales de calcio principalmente de fosfato y citrato.
La solucion precipitada fue mantenida a 82 °C durante 20 minutos para maximizar la reaccion de precipitacion seguida de enfriamiento a 20 °C utilizando un intercambiador de calor a placas indirecto alimentacion alimentando un segundo recipiente de 250 L de acero inoxidable revestido.
El material precipitado fue retirado del flujo de retenido de NF3 (despues de precipitacion) por UF3 que usa dos membranas de ultrafiltracion en series 3838 10 kDa (Filtracion Synder).
UF3 actuo dentro de un factor de concentracion de masa de 10 a una temperatura de 20 °C.
La distribucion macronutricional y mineral de las corrientes de los flujos de retenido lfquido de UF3 se presentan en la tabla 12. El proceso segun la invencion produjo un -50 % de desmineralizacion en los retenidos UF3 en comparacion con UFP1 y UFP2 en una base de sustancia seca. Los flujos de retenido lfquido de UF3 se combinaron en un recipiente de acero inoxidable a 40 °C. El lote compuesto (65 kg masa total) constituyo el UFR3 a partir de leche desnatada y el UFR3 a partir de suero lacteo dulce en una proporcion de masa de 20:80 respectivamente.
El lote fue desmineralizado posteriormente utilizando una planta piloto de electrodialisis (P1 EDR-Y, MemBrain).
El final de la desmineralizacion se determino con base en la relacion entre conductividad de la lactosa desmineralizada y el contenido de ceniza dentro (final: conductividad < 1 mS; contenido de ceniza < 0.75 % en peso basado en el material seco).
Una vez se alcanzo el final de la desmineralizacion, el flujo de concentrado de lactosa desmineralizada fue enfriado a 5 °C seguido de la determinacion del contenido total de solidos del producto ED como 16.62 % p/p.
Tabla 11: Composiciones NFR3s y NFP3s (por 100 g)
- Componente
- NFR3 (SM) NFP3 (SM) NFR3 (SW) NFP3 (SW)
- Solidos Totales (g)
- 20.67 0.32 23.55 0.42
- Protefna (g)
- 0.33 0.09 0.37 0.09
- Lactosa (g)
- 19.28 0.00 18.59 0.00
- ceniza (g)
- 1.07 0.24 1.08 0.30
- - Na (mg)
- 58.6 24.0 65.59 33.41
- - K (mg)
- 253.8 94.9 255.94 118.96
- - Cl (mg)
- 68.0 106.9 80.05 132.15
- - P (mg)
- 133.4 5.68 115.36 10.61
- - Ca (mg)
- 125.4 1.80 100.31 1.06
- - Mg (mg)
- 22.9 0.16 27.69 0.16
- - Mn (mg)
- 0.0002 0.0002 0.0002 0.000
- - Fe (mg)
- 0.00 0.0005 0.0231 0.0212
- - Cu (mg)
- 0.006 0.007 0.0075 0.0078
- - Zn (mg)
- 0.023 0.012 0.0402 0.016
Tabla 12: Composiciones de UFR3s y UFP3s (por 100 g)
- Componente
- UFP3 (SM) UFP3 (SW) Producto ED
- Solidos Totales (g)
- 17.95 19.26 16.62
- Protefna (g)
- 0.30 0.35 0.33
- Lactosa (g)
- 16.78 17.98 16.17
- Ceniza (g)
- 0.87 0.93 0.12
- - Na (mg)
- 159.9 142.2 18.4
- - K (mg)
- 226.7 230.3 3.0
- - Cl (mg)
- 64.9 79.5 2.4
- - P (mg)
- 66.5 71.5 19.5
- - Ca (mg)
- 15.0 36.9 7.9
- - Mg (mg)
- 16.3 19.8 0.0
- - Mn (mg)
- 0.00 0.00 0.00
- - Fe (mg)
- 0.00 0.0204 0.00
- - Cu (mg)
- 0.016 0.0078 0.00
- - Zn (mg)
- 0.020 0.0168 0.00
Fase 4: la fase final del proceso fue la produccion de un alimento para bebe/nino equilibrado nutricionalmente usando los materiales preparados en las fases precedentes (1 - 3). Como tal, la solucion de concentrado de lactosa producida en la fase 3 (producto ED) fue usada como el flujo lfquido al que se anadieron NFR1 y NFR2, dando el contenido deseado (requerido legalmente) y proporcion de protefna (casefna/suero lacteo) y lactosa para leche de bebe (IF) de inicio, leche de continuacion (FO) y leche de crecimiento (GUM).
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Los flujos se mezclaron en las proporciones indicadas en la tabla 13.
En esta fase el flujo de concentrado lfquido que comprendfa lactosa desmineralizada (a partir de producto ED), MPC (a partir de NFR1) y WPC (a partir de NFR2) se precalento a 50 °C seguido de dosificacion de aceite y GOS para cumplir los requisitos nutricionales.
Los flujos de formula infantil de concentrado lfquido fueron tratados luego por calentamiento a 85 °C durante 5 min en un intercambiador termico tubular indirecto (Mircothermics), homogeneizados en sentido descendente desde el tratamiento termico a presiones de primera y segunda fase de 125 y 25 bar, respectivamente (a 60 °C), seguido de evaporacion a 55 % p/p de contenido de solidos en un evaporador de pelfcula descendente de efecto unico, operativo a 55 °C; y secados por pulverizacion utilizando un secador de pulverizacion de una sola fase equipado con atomizacion por boquilla de doble fluido que actua a una temperatura entrante y salida de 175 °C y 90 °C,respectivamente.
La composicion nutricional de los polvos IF, FO y GUM producidos se indica en la tabla 14.
[0159] Notese que todos los componentes mencionados en la tabla 14, salvo la grasa y parte de los carbohidratos (GOS) se originan a partir de las materias primas leche desnatada y suero lacteo dulce.
Todos los componentes en la tabla 14 estan o bien en los rangos aceptables para este componente, o estan debajo de aquellos rangos aceptables.
Para aquellos componentes cuyo contenido esta debajo de lo aceptable, se necesitarfa un enriquecimiento para aumentar su contenido hasta rangos aceptables. Resulta importante notar que ninguno de los componentes mencionados, ni siquiera los iones polivalentes, estan presentes por encima de su gama aceptable, lo que serfa inaceptable, puesto que sacar hacia fuera es imposible, mientras que anadir uno o unos pocos componentes puede ocurrir directamente. La posibilidad de la preparacion de diferentes productos nutricionales para bebes, todos segun la normativa legal, demuestra la versatilidad y flexibilidad del proceso segun la invencion.
Tabla 13: Proporciones de mezcla, expresadas en kg de concentrado lfquido por 100 kg de polvo seco
- Flujos
- IF FO GUM
- NFR1 (kg)
- 43.49 55.74 56.33
- NFR2 (kg)
- 61.72 47.47 47.97
- producto ED (kg)
- 191.83 215.90 208.86
Tabla 14: Composiciones de polvos de IF, FO y GUM (por 100 g)
- Componente
- IF FO GUM
- Humedad (g)
- 1.26 1.68 2.38
- Protefna (g)
- 11.5 11.69 11.56
- Carbohidrato (g)
- 56.62 59.23 63
- Grasa (g)
- 28.71 25.49 21.3
- Ceniza (g)
- 1.91 1.91 1.76
- - Na (mg)
- 192 156 171
- - K (mg)
- 290 278 240
- - Cl (mg)
- 88.5 83.5 109.5
- - P (mg)
- 310 300 285
- - SO4 (mg)
- 36 33 38
- - I (mg)
- 37 36 37
- - Se (pg)
- 7.7 8.4 6.7
- - Ca (mg)
- 354 351 318
- - Mg (mg)
- 41 39 34
- - Zn (mg)
- 1 1.1 1.06
- Carnita (mg)
- 21.3 23.6 23.8
- Colina (mg)
- 216 231 235
- Inositol (mg)
- 39.9 47.4 50.4
- Biotina (pg)
- 10.7 11.4 11
- Acido folico (pg)
- 41.4 38.8 32.1
- Acido Pantotenico (mg)
- 2.31 2.88 2.84
- Vitamina B1 (mg)
- 0.17 0.17 0.17
- Vitamina B12 (pg)
- 1.38 1.39 1.29
- Vitamina B2 (mg)
- 1.23 1.2 1.27
- Vitamina B6 (mg)
- 0.1205 0.1140 0.1288
Claims (15)
- 51015202530354045505560651. Proceso para tratar leche desnatada animal y suero lacteo dulce y/o suero lacteo acido, que comprende:(a) ultrafiltracion (UF1) de una primera composicion lfquida que comprende leche desnatada animal con 70 - 90 % en peso de casefna y 10 - 30 % en peso de protefnas de suero lacteo, basado en la protefna total, por una primera membrana de ultrafiltracion con un peso molecular lfmite de 2.5 - 25 kDa utilizando un factor de concentracion en volumen de 1.5 - 6 para obtener un retenido (UFR1) y un permeato (UFP1);(b) ultrafiltracion (UF2) de una segunda composicion lfquida que comprende suero lacteo dulce y/o suero lacteo acido por una segunda membrana de ultrafiltracion con un peso molecular lfmite de 2.5 - 25 kDa usando un factor de concentracion en volumen de 2 - 15 para obtener un retenido (UFR2) y un permeato (UFP2); y(c) mezcla del retenido UF que surge de la fase (a) con el retenido UF que surge de la fase (b) para obtener una mezcla de retenidos UF.
- 2. Proceso para tratar leche desnatada animal y suero lacteo dulce y/o suero lacteo acido, que comprende:(a) ultrafiltracion (UF1) de una primera composicion lfquida que comprende leche desnatada animal con 70 - 90 % en peso de casefna y 10 - 30 % en peso de protefnas de suero lacteo, basado en la protefna total, por una primera membrana de ultrafiltracion con un de peso molecular lfmite de 2.5 - 25 kDa para obtener un retenido (UFR1) que comprende 35 - 65 % en peso de protefnas y 20 - 50 % en peso de lactosa, basado en el peso en seco, y un permeato (UFP1) que comprende 0 - 5 % en peso de protefnas y 70 - 98 % en peso de lactosa, basado en el peso en seco;(b) ultrafiltracion (UF2) de una segunda composicion lfquida que comprende suero lacteo dulce y/o suero lacteo acido por una segunda membrana de ultrafiltracion con un peso molecular lfmite de 2.5 - 25 kDa para obtener un retenido (UFR2) que comprende 15 - 55 % en peso de protefnas y 35 - 65 % en peso de lactosa, basado en el peso en seco, y un permeato (UFP2) que comprende 0 - 5 % en peso de protefnas y 70 - 98 % en peso de lactosa, basado en el peso en seco; y(c) mezcla del retenido UF que surge de la fase (a) con el retenido UF que surge de la fase (b) para obtener una mezcla de retenidos de UF.
- 3. Proceso segun la reivindicacion 1 o 2, donde la leche desnatada animal de la primera composicion lfquida comprende 75 - 85 % en peso de casefna y 15 - 25 % en peso de protefnas de suero lacteo, basado en la protefna total, preferiblemente aproximadamente 80 % en peso de casefna y 20 % en peso de protefna de suero lacteo, mas preferiblemente la composicion de leche desnatada animal comprende o es leche desnatada animal, y/o donde la composicion de suero lacteo dulce y/o acido de la segunda composicion lfquida comprende 0 - 20 % en peso de casefna y 80 - 100 % en peso de protefnas de suero lacteo, basado en la protefna total, preferiblemente 0 - 10 % en peso de casefna y 90 - 100 % en peso de protefnas de suero lacteo, mas preferiblemente 0 - 5 % en peso de casefna y 95 - 100 % en peso de protefnas de suero lacteo, de la forma mas preferible la composicion de suero lacteo comprende o es suero lacteo dulce y/o suero lacteo acido.
- 4. Proceso segun cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, que comprende ademas:(d) eliminar los iones polivalentes del permeato UFP1 que surge de la fase (a), del permeato UFP2 que surge de la fase (b) o de una mezcla de permeatos UF que surgen de las fases (a) y (b), para obtener al menos un permeato UF ablandado,(e) mezcla del al menos un permeato UF ablandado (d) con el retenido UFR1 que surge de la fase (a) y/o el retenido UFR2 que surge de la fase (b) o la mezcla de retenidos UF que surgen de la fase (c), preferiblemente la mezcla de retenidos UF que surgen de la fase (c),(f) preferiblemente la eliminacion de iones monovalentes de al menos uno de los permeatos UF ablandados de la fase (d), preferiblemente antes de la mezcla en la fase (e), y(g) preferiblemente someter al menos uno de los permeatos UF ablandados de la fase (d) a una fase de concentracion, preferiblemente por osmosis inversa y/o nanofiltracion, preferiblemente antes de la mezcla de la fase (e).
- 5. Proceso segun la reivindicacion 4, donde la eliminacion de iones polivalentes se realiza por electrodialisis, intercambio ionico y/o precipitacion de sales, y la eliminacion de iones monovalentes se realiza por nanofiltracion o diafi ltracion.
- 6. Proceso segun cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, que comprende ademas:(h) secado del retenido UFR1 que surge de la fase (a), el retenido UFR2 que surge de la fase (b) o la mezcla de retenidos UF que surgen de la fase (c), opcionalmente antes, durante o despues de la mezcla con el permeato UF ablandado en la fase (e), para obtener un polvo seco, preferiblemente donde el secado tiene lugar antes, durante o preferiblemente despues de la fase de mezcla (c).
- 7. Proceso segun cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6, que comprende ademas:(i) una fase de esterilizacion (al calor) o de pasteurizacion de la mezcla de retenidos UF que surgen de la fase (c), preferiblemente despues de la fase (e) y antes de la fase (h), y preferiblemente5101520253035404550556065(j1) eliminacion de ion monovalente y/o concentrar el retenido UFR1 que surge de la fase (a) y/o el retenido UFR2 que surge de la fase (b), antes de la fase (c); (e) o (h), preferiblemente por osmosis inversa y/o nanofiltracion; o(j2) eliminacion del ion monovalente y/o concentrar la mezcla de los retenidos UF que surgen de la fase (c) antes de la fase (h), preferiblemente por osmosis inversa y/o nanofiltracion.
- 8. Proceso segun cualquiera de las reivindicaciones 1 - 7, donde la mezcla de retenidos UF que surgen de la fase (c) es posteriormente procesada en un producto alimenticio para suministrar alimento a bebes.
- 9. Proceso segun cualquiera de las reivindicaciones 1 - 8, donde tal cantidad de retenido UFR1 que surge de la fase (a) se mezcla en la fase (c) con el retenido UFR2 que surge de la fase (b), que la mezcla de retenidos UF de la fase (c) se caracteriza por una proporcion en peso de protefna de suero lacteo respecto a casefna de entre 75:25 y 30:70.
- 10. Proceso segun cualquiera de las reivindicaciones 4-9, donde el agua que surge de una fase de concentracion, preferiblemente osmosis inversa y/o nanofiltracion, realizada en el retenido UFR1 que surge de la fase (a), el retenido UFR2 que surge de la fase (b), la mezcla de retenidos UF que surgen de la fase c), o del permeato UFP1 que surge de la fase (a) y/o del permeato UFP2 que surge de la fase (b) o el permeato UF ablandado, se anade a la primera composicion lfquida y/o la segunda composicion lfquida.
- 11. Proceso segun cualquiera de las reivindicaciones 4 - 10, donde el permeato UF ablandado de la fase (d) comprende menos del 40% de los iones polivalentes del permeato UFP1 que surge de la fase (a) y/o el permeato UFP2 que surge de la fase (b), sobre la base de peso en seco, preferiblemente menos del 30%, mas preferiblemente menos del 20%, de la forma mas preferible menos del 10%.
- 12. Proceso segun cualquiera de las reivindicaciones 4 - 11, donde el permeato UF ablandado de la fase (d) comprende menos del 80% de los iones monovalentes del permeato UFP1 que surge de la fase (a) y/o el permeato UFP2 que surge de la fase (b), sobre la base de peso en seco, preferiblemente menos del 70%, mas preferiblemente menos del 60%, de la forma mas preferible menos del 50% y/o el retenido UFR1 comprende menos del 80% de los iones monovalentes del retenido UFR1 que surge de la fase (a) y/o el retenido UFR2 que surge de la fase (b), sobre la base de peso en seco, preferiblemente menos del 70%, mas preferiblemente menos del 60%, de la forma mas preferible menos del 50%.
- 13. Proceso segun cualquiera de las reivindicaciones 1 - 12, donde la segunda composicion lfquida comprende al menos 50 % en peso de suero lacteo dulce de la totalidad del suero lacteo, sobre la base de peso total, preferiblemente al menos 60 % en peso, mas preferiblemente al menos 70 % en peso o 80 % en peso, de la forma mas preferible al menos 90 % en peso.
- 14. Un sistema modular, que comprende:(1) un primer modulo de ultrafiltracion (UF), que comprende(la) una entrada adecuada para la recepcion de una primera composicion lfquida comprendiendo 70 - 90 % en peso de casefna y 10 - 30 % en peso de protefnas de suero lacteo, basado en la protefna total, a un primer lado de una primera membrana de ultrafiltracion,(lb) la primera membrana de ultrafiltracion,(lc) una primera salida para la descarga de un retenido ultrafiltracion (UFR1) desde el primer lado de la primera membrana de ultrafiltracion, y(ld) una segunda salida para la descarga de un permeato de ultrafiltracion (UFP1) desde el segundo lado de la primera membrana de ultrafiltracion;(2) un segundo modulo de ultrafiltracion (UF), que comprende(2a) una entrada adecuada para recibir una segunda composicion lfquida que comprende suero lacteo dulce y/o suero lacteo acido a un primer lado de una segunda membrana de ultrafiltracion,(2b) la segunda membrana de ultrafiltracion,(2c) una primera salida para la descarga de un retenido ultrafiltracion (UFR) desde el primer lado de la segunda membrana de ultrafiltracion, y(2d) una segunda salida para la descarga de un permeato de ultrafiltracion (UFP) desde el segundo lado de la segunda membrana de ultrafiltracion;(3) un modulo de mezcla, que comprende(3a) una primera entrada para la recepcion del retenido UF que surge del primer modulo de ultrafiltracion(1),(3b) una segunda entrada para la recepcion del retenido UF que surge del segundo modulo de ultrafiltracion (2), y(3c) una salida para la descarga de una mezcla de retenidos de UF.
- 15. Sistema modular segun la reivindicacion 14, que comprende ademas:1015(5) un modulo de eliminacion de iones polivalentes, que comprende(5a) una entrada para la recepcion del UFP que surge del modulo de ultrafiltracion (1), recepcion del UFP que surge del modulo de ultrafiltracion (2), o una mezcla de los mismos,(5b) medios para eliminar iones polivalentes, y(5c) una salida para la descarga de un permeato UF ablandado, y(6) un modulo de eliminacion de iones monovalentes, que comprende(6a) una entrada para la recepcion del UFP ablandado que surge del modulo de eliminacion de iones polivalentes (5) a un primer lado de la membrana de nanofiltracion,(6b) una membrana de nanofiltracion,(6c) una primera salida para la descarga de un retenido de nanofiltracion (NFR) desde el primer lado de la membrana de nanofiltracion, y(6d) una segunda salida para la descarga de un permeato de nanofiltracion (NFP) desde el segundo lado de la membrana de nanofiltracion;donde el modulo de mezcla (3) comprende ademas (3d) una tercera entrada para la recepcion del retenido NF que surge del modulo de eliminacion de iones monovalentes (6).
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