MXPA05002049A

MXPA05002049A - Composiciones lacteas y metodos para su eleaboracion.

Info

Publication number: MXPA05002049A
Application number: MXPA05002049A
Authority: MX
Inventors: Timothy J Gomez
Original assignee: Select Milk Producers Inc
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2003-08-21
Publication date: 2005-09-12
Also published as: CA2496615C; AU2003258311A1; PT1545226E; CN100473283C; EP1545226A4; ES2529567T3; KR101203234B1; WO2004019693A2; AU2003258311B2; JP2005537011A; SI1545226T1; CY1116039T1; US10390542B2; DK1545226T3; AU2009248423A1; US20040040448A1; WO2004019693A3; US20190357557A1; EP1545226A2; KR20050071481A

Abstract

La invencion se refiere a un metodo para la separacion de los componentes de la leche, asi como al aparato que se utiliza para esto. La invencion tambien se refiere a composiciones preparadas a partir de los componentes separados. La presente invencion se relaciona con composiciones lacteas nutritivas y a productos que estan disenados para incluir por un tamano de porcion un intervalo de porcentaje especificado de uno o mas componentes separados de la leche. Las composiciones de la presente invencion pueden incluir de manera opcional componentes no esenciales, pero nutritivamente funcionales. Las composiciones lacteas completamente nutritivas de la presente invencion pueden ser proveidas como leches sin sabor, leches con sabor, helados y yogures.

Description

COMPOSICIONES LÁCTEAS Y MÉTODOS PARA SU ELABORACIÓN Campo de la Invención Esta invención se refiere a un aparato para separar leche en sus componentes individuales, un método para la separación de los componentes de la leche, y a las composiciones preparadas a partir de los componentes separados.

Antecedentes de la Invención La nutrición es una de las piedras angulares de la salud, el bienestar y la prevención de numerosas enfermedades crónicas. Los productos nutricionales juegan un papel importante en estas áreas y los intentos por proveer productos nutritivos convenientes y de fácil disponibilidad para el público en general han tenido un enfoque importante en los años recientes. Para mantenerse en un estado saludable uno debe recibir los nutrientes esenciales que son indispensables para la nutrición de los seres humanos. Los nutrientes esenciales incluyen tanto a los macro nutrientes tales como grasas, hidratos de carbono y proteínas, como a los micro nutrientes, tales como las vitaminas y minerales (incluyendo a los elementos traza y los electrolitos). Los productos lácteos constituyen una parte importante de la dieta global o del consumo de calorías de los seres humanos. Como tales, los productos lácteos juegan un papel importante en el mantenimiento de la salud del público. Los productos lácteos nutricionalmente óptimos tendrán un efecto positivo en la nutrición y la salud del publico. La concentración de macro nutrientes en cualquier producto lácteo dado con frecuencia dependerá de la naturaleza del producto y del perfil deseable desarrollado por el fabricante. Por ejemplo, la leche de bovino contiene 87% de agua, 3% de proteína, 0.65% de suero de leche, 4.5% a 5.0% de lactosa, 3% a 4% de grasa de leche, 0.3% a 0.7% de sales minerales más una variedad de vitaminas solubles en agua y grasas, ácidos láctico y cítrico, aminoácidos libres y polipéptidos. Uno o más de estos componentes pueden ser separados de la leche para producir varias composiciones. Por ejemplo, en la fabricación del queso cottage o de la caseína, la grasa de leche es separada primero en forma centrífuga (como crema) y la fracción de caseína de la leche es entonces precipitada en su punto isoeléctrico mediante la adición de ácido. El resto de la leche original, conteniendo la totalidad de los otros componentes de la lista anterior, es denominada como suero de leche, es decir, leche, de la cual la caserna y una mayor parte de la grasa de la leche ha sido eliminada, y es referida como suero de leche. El suero de leche puede ser sometido a filtración para producir un concentrado y un filtrado que puede ser incorporado en un producto alimenticio, como una bebida o un alimento seco. Por ejemplo, la leche cruda ha sido filtrada para producir una agua láctea substancialmente pura que puede ser incorporada en bebidas o productos lácteos para consumo, el agua láctea estando substancialmente pura y libre de las impurezas que están presentes en la leche cruda original. Es deseable explotar las ventajas nutricionales presentes en la leche mediante la separación de dicha leche en sus componentes individuales y para producir composiciones lácteas adecuadas para su consumo mediante el uso de estos componentes individuales en productos alimenticios.

Objetivos y Compendio de la Invención Es un objetivo de la presente invención el proveer un aparato que puede ser utilizado para la separación de la leche en sus componentes individuales. La invención además provee un método para la separación de los componentes de la leche, y composiciones preparadas a partir de estos componentes. La presente invención se refiere a composiciones nutritivas de leche, así como a productos que están diseñados para que incluyan un intervalo de porcentaje especificado de uno o más componentes separados de la leche para un tamaño de porción específica. La separación de los componentes de la leche usando el método de la presente invención puede ser lograda mediante procesos de separación que incluyen, pero no se limitan a, procesos de filtración por membranas. Las composiciones de la presente invención pueden incluir componentes no esenciales pero nutricionalmente funcionales. Las composiciones nutritivas de leche de la presente invención pueden proveer leches sin sabor, leches con sabor, helados, yogures, quesos y cualquier producto nutritivo que pueda ser preparado a partir de leche o de los componentes de la leche.

Es un objetivo de la invención el proveer un método para la separación de la leche en varios componentes separados. También es un objetivo de la invención el proveer nuevas composiciones preparadas a partir de los componentes de la leche separados. Estos y otros objetivos de la invención serán más claros a partir de la siguiente descripción..

Breve Descripción de los Dibujos La invención será comprendida mejor mediante la referencia a la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas y ejemplares cuando se lea en conjunto con los dibujos anexos. La Figura 1 es una vista esquemática del aparato utilizado para la separación de leche en componentes individuales de acuerdo con la presente invención. La Figura 2 es un diagrama de flujo que representa las etapas involucradas en el proceso de separación de los componentes de la leche a partir de leche entera de acuerdo con la presente invención. La Figura 3 representa la filtración de los componentes individuales de la leche sobre la base de filtros que utilizan dimensiones moleculares, de porosidad variable, a diversas presiones.

Descripción Detallada de las Modalidades Ilustrativas La presente invención se refiere a composiciones nutritivas de leche y a productos lácteos que están diseñados para que incluyan componentes específicos de la leche. Las composiciones de la presente invención pueden incluir de manera opcional componentes no esenciales, pero nutricionalmente funcionales. Como se establece aquí mismo, los términos "componentes de la leche" o "componentes lácteos" tienen la intención de referirse a componentes individuales de la leche tales como, pero no limitándose a, grasa de mantequilla, proteína de leche, nitrógeno no proteináceo, lactosa y minerales. Como se utiliza aquí, el término "productos lácteos" o "composiciones lácteas" son aquellas que comprenden uno o más componentes de la leche. Las composiciones lácteas nutritivas y completas de la presente invención pueden ser proveídas como leches sin sabor, leches con sabor, helados, yogures, quesos y cualquier producto nutritivo que pueda ser preparado a partir de leche o de los componentes de la leche. Como se utiliza aquí, el término "leche" incluye leche libre de grasa, leche baja en grasa, leche entera en grasa, leche libre de lactosa (producida mediante hidrolización de la lactosa por la enzima lactasa a glucosa y galactosa, o algún otro método), leche concentrada o leche seca. La leche libre de grasa es leche sin grasa o producto lácteo descremado. La leche baja en grasas es definida típicamente como leche que contiene de desde aproximadamente 1% hasta aproximadamente 2% de grasa. La leche entera con frecuencia contiene aproximadamente 3.25% de grasa. Como se emplea aquí, el término "leche" también tiene la intención de abarcar leches procedentes de fuentes animales y de planta. Las fuentes animales de leche incluyen, pero no se limitan a, seres humanos, vacas, ovejas, cabras, búfalos, camellos, llamas, yeguas y venados. Las fuentes de planta incluyen, pero no se limitan a, leche extraída de fríjol de soya. Además, el término "leche" se refiere no solo a leche entera, sino también a leche descremada o a cualquier componente líquido derivado de ésta. Por "suero de leche" se quiere decir el componente de la leche que queda después de que la totalidad o una parte importante de la grasa de leche y la caseína contenidas en la leche fue retirada. Todos los porcentajes expresados aquí son porcentajes en peso (% peso), a menos que se indique otra cosa. Como se emplea aquí, el término "leche" tiene el propósito de abarcar leches procedentes de animales o de planta. Las fuentes animales de leche incluyen, pero no se limitan a, seres humanos, vacas, ovejas, cabras, búfalos, camellos, llamas, yeguas y venados. Las fuentes de planta incluyen, pero no se limitan a, leche extraída de fríjol de soya. Además, el término "leche" se refiere no solo a leche entera, sino también a leche descremada o a cualquier componente líquido derivado de ésta. Por "suero de leche" se quiere decir el componente de la leche que queda después de que la totalidad o una parte importante de la grasa de leche y caseína contenidas en la leche fue retirada. Todos los porcentajes expresados aquí son porcentajes en peso (% peso), a menos que se indique otra cosa. En una primera modalidad de la invención, se provee un aparato 10 (Figura 1). El aparato comprende unos medios de ultra filtración (14), unos medios de nano filtración (18) y unos medios de osmosis inversa (22). En ciertas modalidades de la invención, el aparato comprende de manera opcional unos medios de separación (12), unos medios de micro filtración (12') o unos medios de diafiltración (14'), ya sea en forma individual o en combinación. En una modalidad de la invención, se provee una entrada l i a través de la cual la leche es alimentada dentro de unos medios de separación 12 (opcionales), en donde la leche es separada en grasa de mantequilla (crema) y leche descremada. De los medios de separación, una salida 13 transporta la leche descremada hacia unos medios de ultra filtración (UF) 14, para producir un componente filtrado de UF y un componente concentrado de UF. Preferiblemente, la etapa de ultra filtración es llevada a cabo a través de un filtro de membrana que excluye componentes que tienen un peso molecular de cuando menos tan abajo como aproximadamente 1 kDa pero no más alto de aproximadamente 10 kDa, y más preferiblemente no más altos de aproximadamente 5 kDa, a presiones de entre aproximadamente 45 y 150 psi (Figura 3). En ciertas modalidades de la invención, en donde los medios de separación opcionales son excluidos de la etapa del aparato, la leche es alimentada directamente a los medios de UF. En ciertas modalidades de la invención, se incluyen unos medios de micro filtración opcionales (12') ya sea entre los medios de separación (12) y los medios de ultra filtración (14), o en lugar de los medios de separación. El caudal procedente de 11 o 13 es alimentado a través de una entrada 11 ' dentro de los medios de micro filtración 12' (MF), para producir un componente filtrado de MF y un componente concentrado de MF. Preferiblemente, la etapa de micro filtración es llevada a cabo a través de un filtro de membrana que separa componentes que tienen un peso molecular no más alto de aproximadamente 10 kDa, a presiones de cuando menos aproximadamente 75 psi (Figura 3). El filtrado UF es transportado a través de 16 a unos medios de nano filtración 18 (NI7). El concentrado UF es retirado de los medios de ultra filtración a través de una salida 15. El filtrado UF es sometido a nano filtración en los medios de nano filtración para producir un filtrado de NF y un concentrado de NF. Preferiblemente, el filtrado NF resulta cuando el filtrado NF es hecho pasar a través de un filtro que separa los componentes que tienen un peso molecular de cuando menos tan abajo como aproximadamente 1000 dalton, a presiones de entre aproximadamente 150 y 450 psi (Figura 3). El concentrado NF es retirado de los medios de nano filtración 18 a través de la salida 17. El filtrado NF es transportado a través de 19 hacia unos medios de osmosis inversa 22, en donde es sometido a un proceso de osmosis inversa (RO) para producir un filtrado de RO y un concentrado de RO, preferiblemente, el filtrado RO resulta cuando el filtrado NF es hecho pasar a través del filtro que separa componentes que tienen un peso molecular de cuando menos tan abajo como aproximadamente 180 dalton, a presiones de entre aproximadamente 450 y 1500 psi (Figura 3). El filtrado RO es retirado a través de la salida 20 y el filtrado RO es retirado a través de la salida 21. En ciertas modalidades de la invención, los medios de filtración de membrana UF son opcionalmente combinados con unos medios de diafiltración (DF). El caudal procedente de 13 o 16 es alimentado a un dispositivo de DF (14') para producir un componente de filtrado de DF y un componente de concentrado de DF. Preferiblemente, la etapa de diafiltración es llevada a cabo a través de un filtro de membrana que separa los componentes que tienen un peso molecular- de cuando menos tan abajo como aproximadamente 1 kDa pero no más altos de aproximadamente 10 kDa, y más preferiblemente no más altos de aproximadamente 5 kDa, a presiones de entre aproximadamente 45 y 150 psi (Figura 3). En la etapa de diafiltración, la etapa de filtración es llevada a cabo en la presencia de agua para abatir la concentración de lactosa de una mezcla en tanto que se mantiene la concentración de la proteína. En una modalidad de la presente invención, que se muestra en la Figura 2, se provee un método el cual comprende la etapa de ultra filtración de la leche para producir un primer filtrado líquido (filtrado "UF") y un primer concentrado (concentrado "UF"), la etapa de nano filtración del primer filtrado líquido para producir un segundo filtrado líquido (filtrado "NF") y un segundo concentrado (concentrado "NF"); y una etapa de osmosis inversa del segundo filtrado líquido para producir un tercer filtrado líquido (filtrado "RO") y un tercer concentrado (concentrado "RO"). En una modalidad de la invención, un método de separación de leche en los componentes de la leche es llevado a la práctica en el aparato descrito anteriormente y en la Figura 1. En una modalidad de la invención, aparte, la leche alimentada dentro de los medios UF es primero hecha pasar a través de un separador. En la etapa de separación de la invención, la leche es tratada en un separador 12, el cual se conoce en la técnica, para separar la grasa de mantequilla o crema ("BF") del resto de la leche. El producto lácteo que queda después de que la grasa de mantequilla es separada contiene no más de 0.1% de grasa y es referida aquí como una leche descremada.

La leche es hecha pasar a través de unos medios de ultra filtración (UF) 14 para producir un componente de filtrado UF y un componente de concentrado UF. El contenido de proteína del filtrado UF es preferiblemente de no más de aproximadamente 0.5% en peso, y más preferiblemente no más de aproximadamente 0.3% en peso. El concentrado UF comprenden cuando menos 9 % en peso de proteína, y más preferiblemente entre 9.5-16% en peso de proteína, y además comprende cuando menos 4% en peso de lactosa, y más preferiblemente entre 4 y 6% en peso de lactosa. En una modalidad de la invención que comprende unos medios de diafiltración (DF), el filtrado UF es diafiltrado a través de una DF 14', para producir un filtrado DF y un concentrado DF. El contenido de proteína del filtrado DF es preferiblemente de no más de aproximadamente 0.5% en peso, y más preferiblemente no más de aproximadamente 0.3% en peso. El concentrado DF comprende cuando menos 9 % en peso de proteína, y más preferiblemente entre 9.5-16% en peso de proteína, y además comprende no más de 3% en peso de lactosa, y preferiblemente no más de 1% de lactosa. El filtrado UF y el filtrado DF son sometidos a nano filtración a través de un proceso de nano filtración (NF) 18 para producir un filtrado NF y un concentrado NF. El filtrado NF contiene menos de 0.15% en peso de lactosa, y más preferiblemente no más de 0.05% en peso. El filtrado NF significa una porción líquida de leche o suero de leche que es recolectada al pasar la leche o suero de leche, o fracción líquida de leche o suero de leche, a través de un filtro que tiene una separación de tamaño molecular suficiente para filtrar cuando menos aproximadamente 95% en peso de proteínas de leche verdaderas, de tal forma que el filtrado NF queda substancialmente libre de proteínas. En una modalidad de la invención, el concentrado NF comprende cuando menos 13% en peso de lactosa, y más preferiblemente entre 13 y 17% en peso de lactosa. El filtrado NF es una porción líquida de leche que es recolectada al pasar el filtrado UF a través de un filtro que tiene una separación de tamaño molecular suficiente para filtrar más de 99.5% en peso de lactosa, de tal forma que el filtrado NF queda substancialmente libre de proteínas y libre de lactosa.

El filtrado NF es procesado mediante osmosis inversa 22 para producir un filtrado RO que contiene menos de 0.05% en peso de lactosa y menos de 0.05% en peso de minerales. El fíltrado RO es una porción líquida que es recolectada al pasar el filtrado NF a través de un filtro que tiene una separación de tamaño molecular suficiente para filtrar más del 99.5% de minerales, de tal forma que el filtrado RO queda substancialmente libre de proteínas, libre de lactosa y libre de minerales. El concentrado RO contiene cuando menos 0.5% en peso de minerales y más preferiblemente cuando menos 0.75% en peso de minerales. La presente invención provee composiciones lácteas que tienen rangos en el contenido de grasa, contenido de proteína, contenido de lactosa, y contenido de minerales. En otras palabras, es un objetivo de la presente invención en proveer composiciones que poseen intervalos variables de grasa, proteína, lactosa y minerales. Las composiciones de la presente invención son formuladas de tal manera que son derivadas combinando los varios componentes separados de la leche mediante el método de la presente invención. En una modalidad de la invención, uno o más componentes se combinan para producir composiciones de la presente invención. Existen varias modalidades de la invención, las cuales incluyen, sin limitación, las siguientes composiciones. 1. Se prepara una composición mezclada que comprende 1-3 % en peso de grasa de mantequilla, 2.5-5.5 % en peso de proteína, 0.5-1.0 % en peso de minerales y 1-3 % en peso de lactosa, combinando la grasa de mantequilla separada de leche entera con concentrado UF, concentrado RO y ya sea agua o filtrado RO. 2. Se prepara una composición alta en proteínas y baja en grasas, que comprende 0.1-0.3 % en peso de grasa de mantequilla, 6-9 % en peso de proteína, 1-2 % en peso de minerales y 2-5 % en peso de lactosa, combinando la grasa de mantequilla separada de leche entera con concentrado UF, concentrado RO y ya sea agua o filtrado RO. 3. Composiciones sin grasa, altas en proteínas, altas en minerales y bajas en lactosa, las cuales comprenden concentrado UF, concentrado RO, y ya sea agua o filtrado RO. 4. Productos bajos en lactosa, bajos en grasa, bajos en proteínas y altos en minerales, los cuales comprenden concentrado RO.

. Productos bajos en grasa, altos en proteínas, bajos en lactosa y altos en minerales, los cuales comprenden concentrado UF y concentrado RO. 6. Composiciones preparadas a partir de uno o más componentes de leche seleccionados del grupo formado por grasa de mantequilla, leche descremada, filtrado MF, concentrado MF, filtrado UF, concentrado UF, filtrado. DF, concentrado DF, filtrado NF, concentrado NF, filtrado RO, y concentrado RO. En una modalidad de la invención, se describe una composición baja en lactosa, la cual comprende uno o más componentes de leche, en donde la concentración de lactosa en dicha composición es abatida mediante métodos no enzimáticos, por ejemplo, procesos de separación. En una modalidad de la invención, se describe una composición baja en lactosa, la cual comprende uno o más componentes de leche, en donde la concentración de lactosa en dicho uno o más componentes de la leche es abatida mediante métodos no enzimáticos, por ejemplo, procesos de separación. En una modalidad de la invención, las composiciones bajas en lactosa, de la invención se preparan usando un proceso de filtración por membrana. En una modalidad de la invención, las composiciones bajas en lactosa, de la invención, comprenden menos de aproximadamente 1% en peso a aproximadamente 3% en peso de lactosa. En una modalidad de la invención, las composiciones bajas en lactosa, de la invención, comprenden menos de 2% en peso de lactosa. Como se emplea aquí, el término "composición baja en lactosa" tiene la intención de referir composiciones que comprenden menos de aproximadamente 1% en peso a aproximadamente 3% en peso de lactosa y, más preferiblemente, menos de aproximadamente 2% en peso de lactosa. Las composiciones de la presente invención pueden ser concentradas mediante cualquier número de métodos que incluyen, pero no se limitan a, los procesos de evaporación y filtración como la osmosis inversa, con el fin de proveer los componentes de leche en una composición o formato concentrado. En otras palabras, las composiciones de la presente invención son preparadas a partir de uno o más componentes de leche seleccionado del grupo que consiste en grasa de mantequilla, leche descremada, filtrado MF, concentrado MF, filtrado UF, concentrado UF, filtrado DF, concentrado DF, filtrado NF, concentrado NF, filtrado RO, y concentrado RO, y en ciertas modalidades de la invención, las composiciones son concentradas mediante métodos que se conocen en la técnica y que incluyen, pero no se limitan a, la evaporación, para proveer los componentes de leche de las composiciones en un formato más concentrado. Ciertas modalidades de la invención proveen una composición láctea derivada de componentes de leche que comprende desde aproximadamente 0.05% en peso hasta aproximadamente 5.5 % en peso de grasa de mantequilla, de desde aproximadamente 3 % en peso hasta aproximadamente 10 % en peso de proteína, menos de 1 % en peso de lactosa y desde aproximadamente 0.65 % en peso hasta aproximadamente 2 % en peso de minerales. Una modalidad de la presente invención además provee una composición láctea derivada de componentes de leche que comprende desde aproximadamente 0.05% en peso hasta aproximadamente 5.5 % en peso de grasa de mantequilla, de desde aproximadamente 3 % en peso hasta aproximadamente 10 % en peso de proteína, desde aproximadamente menos de 1 % en peso hasta aproximadamente 10 % en peso de lactosa y desde aproximadamente 0.65 % en peso hasta aproximadamente 2 % en peso de minerales. Las composiciones de la presente invención pueden ser formuladas en diferentes tipos de productos lácteos. Por ejemplo, el producto lácteo puede ser una leche sin sabor o una leche con sabor. Adicionalmente, el producto lácteo puede ser un refresco lácteo, una bebida láctea o un cóctel lácteo. Tales refrescos, bebidas o cócteles son productos que contienen las composiciones en una forma diluida. Tales formas diluidas pueden incluir, como ejemplos no limitativos, un jugo de fruta o una agua carbonatada como diluyente combinado con las composiciones. Las composiciones también pueden ser congeladas para producir un helado u otro postre congelado. Los helados pueden ser formulados en un helado normal que contenga aproximadamente 10 % en peso de grasa de leche, un helado premium que contenga aproximadamente 15 % en peso de grasa de leche y un helado súper premium que contenga aproximadamente 17 % en peso de grasa de leche. Se contemplan otros niveles de grasa de leche con las composiciones. Adicionalmente, también se contemplan grasas no lácteas. Adicionalmente, otros postres congelados, tales como sorbetes, sundaes o postres parcialmente congelados, tales como licuados de leche pueden ser preparados apropiadamente a partir de las composiciones. Adicionalmente, las composiciones pueden ser formuladas en yogurt. El yogurt es producido cultivando las composiciones de la presente invención con un cultivo de bacterias tales como la bacteria productora del ácido láctico, LactobacUlus bulgaricus y Streptococcus thermophilus. Los yogures preparados usando las composiciones de la presente invención pueden ser yogures cuajados en donde la fermentación ocurre en el recipiente final o yogures agitados en donde la fermentación ocurre en forma masiva antes del empaque. Además, estos yogures pueden contener sabores o frutas, pueden ser congelados para proveer un yogurt congelado o pueden estar en la forma de un fluido susceptible de ser bebido para proveer un yogurt para beber. Las composiciones de la presente invención pueden opcionalmente estar fortificadas con una fuente de proteína, una fuente de minerales, una fuente de hidratos de carbono o una mezcla. Los ejemplos de estas fuentes de fortificación incluyen fuentes de calcio, vitamina D y fuentes de proteína. La fuente de proteína puede ser seleccionada de una variedad de materiales que incluyen, sin limitación, proteína de leche, proteína de suero de leche, caseinato, proteína de soya, claras de huevo, gelatinas, colágeno y combinaciones de éstas. En la fuente de proteína se incluye a la leche descremada libre de lactosa, aislado de proteína de leche, y aislado de proteína de suero de leche. También se contempla utilizar leche de soya con las composiciones de la presente invención. Como se emplea aquí, "leche de soya" o "leche de fríjol de soya" se refiere a un líquido hecho moliendo frijoles de soya, mezclando con agua, cociendo y recuperando la leche de soya disuelta fuera de los frijoles. Dicha leche de soya puede estar formada en un producto similar a leche, el cual tiene un sabor similar, textura y apariencia a la leche de animal (láctea), pero que es esencialmente libre de leche (láctea) de animal. Adicionalmente, un producto similar a lácteo, el cual como se utiliza aquí se refiere a un producto que tiene sabor similar, textura y apariencia a productos lácteos hechos a partir de leche de animal, pero que no contiene leche de animal, puede ser fabricado a partir de productos similares a la leche. La fuente de hidratos de carbono útil en la presente invención puede ser seleccionada de una amplia variedad de materiales tales como la sacarosa, sólidos de jarabe de maíz, glucosa, fructuosa, maltodextrina y combinaciones de éstas. Edulcorantes artificiales tales como sacarina, aspartame, asulfame K, sucrolosa y sus combinaciones, así como otros, pueden ser incorporados para mejorar la calidad organoléptica y la dulzura de las composiciones. Pueden incluirse varias fuentes de fibra en las composiciones de la presente invención. Estas fuentes pueden ser seleccionadas de materiales tales como fibra de avena, fibra de soya, goma de guar, pectina, polisacáridos de soya, goma arábiga, fibras hidrolizadas y similares. Se contempla también la celulosa, hemicelulosa, hidrocoloides, metil celulosa, carboximetil celulosa y similares. También son útiles los fructo-oligosacáridos. Las composiciones de la presente invención pueden ser formuladas en una variedad de formas de productos diferentes. Por ejemplo, las formas pueden incluir, pero no se limitan a, leches con alto contenido de proteína y fibra, libres de grasa (descremadas), bajas en grasa de 1 % en peso, bajas en grasa de 2 % en peso, de grasa entera (3.4 % en peso), descremadas y con sólidos de leche no grasos y descremadas y libres de lactosa. Además, cuando se usa una leche libre de grasa (sin grasa o descremada), la leche puede ser parcialmente evaporada o se le puede haber agregado sólidos de leche no grasos para producir un producto con un sabor cremoso rico. A las composiciones se les puede dar sabor con ingredientes naturales o artificiales. Tales ingredientes pueden estar combinados con las composiciones para formar un producto de sabor substancialmente uniforme o pueden tener una presentación de una manera no uniforme, tal como fruta en el fondo de una composición de yogurt. Los ejemplos, no limitativos de las composiciones con sabor incluyen al chocolate, fresa, durazno, frambuesa, vainilla, plátano, café, moka y combinaciones de éstos. Pueden incluirse varios componentes no nutritivos a las composiciones. Por ejemplo, rellenadores, agentes colorantes, saborizantes, emulsificadores y similares son útiles. Pueden agregarse otros componentes no esenciales y que sean nutricionalmente valiosos, incluyendo colina, taurina, L-carnitina y similares. Se contemplan combinaciones de estos componentes no esenciales y no nutritivos. Pueden incorporarse dentro de las composiciones varios nutracéuticos y fitoquímicos para las funciones para las cuales fueron diseñados. Además, se contempla que las composiciones puedan ser utilizadas en otros productos lácteos tales como, pero no limitándose a, quesos, cremas, natillas y similares. Las composiciones pueden estar empacadas para su venta y consumo en un montaje que comprenda un recipiente de cartón, un recipiente de plástico, un recipiente de vidrio, un recipiente de papel, un recipiente de cartoncillo o un recipiente de metal.

Ejemplos de Trabajo Ejemplo 1 En una modalidad de la invención, los componentes de leche fueron separados utilizando el siguiente aparato. Se empleó un separador de leche ñía CMRPX 618-HGV (Alfa Laval) para llevar a cabo la separación mecánica de tazón frío de la leche en crema y leche descremada por medio de fuerzas centrífugas a una temperatura por debajo de los 45 °F. En seguida a la separación de la crema, la leche descremada fue hecha pasar en forma secuencial a través de un sistema de ultra filtración, un sistema de nano filtración y un sistema osmosis inversa. El sistema de ultra filtración utilizó filtros de membrana que tenían un rango de separación molecular de aproximadamente 1,000 a 10,000 dalton (Figura 3). El proceso de ultra filtración fue llevado a cabo a temperaturas por debajo de los 45 °F en un sistema de un solo paso en donde el flujo de leche es unidireccional y la leche no pasa sobre la misma membrana dos veces durante su viaje. En seguida a la ultra filtración, el filtrado obtenido del proceso de ultra filtración fue hecho pasar a través de un sistema de nano filtración, el cual utilizó filtros de membrana que tenían un rango de separación molecular de aproximadamente 300 a 1,000 dalton. En seguida a la nano filtración, el filtrado se sometió a osmosis inversa usando filtros que tenían un rango de separación molecular de aproximadamente 100-180 dalton. La secuencia del método para la separación de los componentes de la leche se muestra en la Figura 2. La Tabla 1 siguiente representa un perfil de la composición típica para componentes de leche aislados mediante el método de la invención reivindicada.

Producto Grasa de Proteína Nitrógeno no Lactosa Minerales 1 mantequilla (%) (%) proteináceo (%) (%) (%) 1 Leche entera 3.64 3.13 0.19 4.83 0.79 Leche descremada 0.12 3.23 0.19 4.94 0.71 Crema L 44.1 1.77 0.11 2.88 0.47 Concentrado UF 0.43 12.73 0.23 6 1.72 Filtrado UF 0.03 0.02 0.17 4.37 0.61 Concentrado NF 0.01 0.03 0.35 15.56 1.96 Filtrado IMF 0.0 0.03 0.07 0.01 0.11 Concentrado R0 0.02 0.02 0.26 0.04 0.71 Filtrado R0 1 0.0 0.0 0.02 0.0 0.0 La Tabla 2 muestra una comparación del rango de componentes de leche aislados por el método de la invención reivindicada en la presencia y en la ausencia de una etapa de separación.

Ejemplo 2 Se preparó una composición mezclada que comprendía grasa de mantequilla 2 % en peso, proteína 4.5 % en peso, minerales 0.8 % en peso y lactosa 2 % en peso, combinando 5.01 % en volumen de grasa de mantequilla, 32.1 % en volumen de concentrado UF, 15.7 % en volumen de concentrado RO y 47.19 % en volumen de agua (Ver Tabla 3).

Formulación de mezcla (%) Composición objetivo (%) Crema 5.01 BF 2.0 Concentrado UF 32.1 Proteína 4.5 Minerales 15.7 Minerales 0.8 Agua 47.19 Lactosa 2.0 Ejemplo 3 Se preparó una composición baja en grasa que comprendía 0.26 % en peso de grasa de mantequilla, 8.6 % en peso de proteína, 1.6 % en peso de minerales y 3 % en peso de agua, combinando 63.6 % en volumen de concentrado UF y 36.4 % en volumen de concentrado RO (Ver Tabla 4).

Ejemplo 4 La Tabla 5 ilustra composiciones representativas preparadas usando los componentes de leche aislados de la presente invención. Composiciones objetivo Mercado Grasa de mantequilla Proteína Lactosa Minerales Low carb 0.05-5.5 3.0-10.0 <1.0-3.0 0.65-2.0 Bebida p/ niños 0.05-5.5 3.0-10.0 <1.0-6.0 0.65-2.0 Bebida p/ mujeres 0.05-5.5 3.0-10.0 <l .0-6.0 0.65-2.0 Bebida p/ adultos 0.05-5.5 3.0-10.0 <1.0-6.0 0.65-2.0 Atletas 0.05-5.5 3.0-10.0 <1.0-6.0 0.65-2.0 Bebidas carb 0.05-5.5 <1.0-10.0 6.0-10.0 0.65-2.0 Si bien esta invención tiene ciertas modalidades preferidas, será obvio para aquellos capacitados en la técnica que varios cambios y modificaciones pueden ser hechas aquí sin apartarse de la invención, y que tales cambios y modificaciones tienen la intención de caer dentro del espíritu y alcance de la invención.

Claims

Reivindicaciones 1. Un método para la separación de los componentes de leche, el cual comprende las etapas de: - ultra filtración de la leche para producir un primer filtrado líquido y un primer concentrado; - nano filtración del primer filtrado líquido para producir un segundo filtrado líquido y un segundo concentrado; y - osmosis inversa del segundo filtrado líquido para producir un tercer filtrado líquido y un tercer concentrado.
2. El método de la reivindicación 1, el cual además comprende una etapa de separación opcional, en donde dicha etapa de separación antecede la etapa de ultra filtración.
3. El método de la reivindicación 2, el cual además comprende una etapa de micro filtración, en donde dicha etapa de micro filtración continúa a la etapa de separación opcional y antecede la etapa de ultra filtración.
4. El método de la reivindicación 2, el cual además comprende una etapa de diafíltración, en donde dicha etapa de diafíltración continúa a la etapa de ultra filtración y antecede la etapa de nano filtración.
5. El método de la reivindicación 1, en donde el contenido de proteína del primer concentrado es de cuando menos 9 % en peso y el contenido de lactosa es de cuando menos 4 % en peso.
6. El método de la reivindicación 1, en donde el contenido de lactosa del segundo concentrado es de cuando menos 13 % en peso.
7. El método de la reivindicación 1, en donde el contenido de lactosa del tercer filtrado líquido es de no más de 0.05% en peso y el contenido de minerales es de no más de 0.05% en peso.
8. Una composición láctea que comprende 2 % en peso de grasa de mantequilla, 4.5 % en peso de proteína, 0.8 % en peso de minerales y 2 % en peso de lactosa, en donde dicha composición se prepara mediante la combinación de 5.01 % en volumen de grasa de mantequilla, 32.1 % en volumen de concentrado UF, 15.7 % en volumen de concentrado RO y 47.19 % en volumen de agua.
9. Una composición láctea que comprende 0.26 % en peso de grasa de mantequilla, 8.6 % en peso de proteína, 1.6 % en peso de minerales y 3 % en peso de lactosa, en donde dicha composición se prepara mediante la combinación de 63.6 % en volumen de concentrado UF y 36.4 % en volumen de concentrado RO.
10. Una composición láctea preparada mediante la combinación de uno o más componentes de leche seleccionados del grupo formado por grasa de mantequilla, leche descremada, filtrado MF, concentrado MF, filtrado UF, concentrado UF, filtrado DF, concentrado DF, filtrado NF, concentrado NF, filtrado RO, y concentrado RO.
11. La composición de la reivindicación 10, en donde dicha composición es un helado, un yogurt, un yogurt congelado o un postre congelado.
12. La composición de la reivindicación 11, en donde dicho yogurt se selecciona del grupo formado por yogurt cuajado, yogurt agitado, yogurt de frutas, yogurt para beber y combinaciones de éstos.
13. La composición de la reivindicación 10, en donde la leche se selecciona del grupo que consiste en leche libre de grasa, leche baja en grasa, leche entera en grasa, leche libre de lactosa, leche concentrada, leche seca, leche orgánica y combinaciones de éstas.
14. La composición de la reivindicación 10, en donde dicha composición es un producto lácteo con sabor.
15. La composición de la reivindicación 14, en donde el sabor se selecciona del grupo que consiste en chocolate, fresa, vainilla, plátano, frambuesa, café, moka y combinaciones de éstos
16. La composición de la reivindicación 10, en donde los componentes de leche son derivados de fuentes animales o de planta.
17. La composición de la reivindicación 16, en donde la fuente animal de leche se selecciona del grupo formado por seres humanos, vacas, ovejas, cabras, búfalos, camellos, llamas, yeguas y venados y combinaciones de éstos.
18. La composición de la reivindicación 16, en donde la fuente de planta de leche es fríjol de soya.
19. La composición de la reivindicación 10, en donde la leche está fortificada con proteínas.
20. La composición de la reivindicación 10, en donde la leche está fortificada con fibra dietética.
21. La composición de la reivindicación 10, la cual además incluye cantidades adicionales de antioxidantes naturales seleccionados del grupo que consiste en vitamina C, vitamina E, beta-caroteno, selenio, cinc, y combinaciones de éstos.
22. La composición de la reivindicación 10, en donde dicha composición es un refresco lácteo, una bebida láctea o un cóctel lácteo.
23. La composición de la reivindicación 10, en donde dicha composición está en un montaje de empaque que comprende un recipiente de cartón, un recipiente de plástico, un recipiente de vidrio, un recipiente de papel, un recipiente de cartoncillo o un recipiente de metal.
24. Una composición láctea derivada de componentes de leche que comprende desde aproximadamente 0.05 % en peso a aproximadamente 5.5 % en peso de grasa de mantequilla, desde aproximadamente 3 % en peso hasta aproximadamente 10 % en peso de proteína, menos de aproximadamente 1 % en peso de lactosa y desde aproximadamente 0.65 % en peso hasta aproximadamente 2 % en peso de minerales.
25. Una composición láctea derivada de componentes de leche que comprende desde aproximadamente 0.05 % en peso a aproximadamente 5.5 % en peso de grasa de mantequilla, desde aproximadamente 3 % en peso hasta aproximadamente 10 % en peso de proteína, desde aproximadamente 6 % en peso hasta aproximadamente 10 % en peso de lactosa y desde aproximadamente 0.65 % en peso hasta aproximadamente 2 % en peso de minerales.
26. Un aparato para la separación de la leche en sus componentes, el cual comprende unos medios de ultra filtración (14), unos medios de nano filtración (18) y unos medios de osmosis inversa (22).
27. El aparato de la reivindicación 26, el cual además comprende un separador (12).
28. El aparato de la reivindicación 26, el cual además comprende un sistema de micro filtración (12').
29. El aparato de la reivindicación 26, el cual además comprende un sistema de diafiltración.
30. Una composición láctea que comprende uno o más componentes de leche preparados mediante un método que comprende las etapas de: - ultra filtración de la leche para producir un primer filtrado líquido y un primer concentrado; - nano filtración del primer filtrado líquido para producir un segundo filtrado líquido y un segundo concentrado; y - osmosis inversa del segundo filtrado líquido para producir un tercer filtrado líquido y un tercer concentrado.
31. La composición de la reivindicación 30, en donde el contenido de proteína del primer concentrado es de cuando menos 9 % en peso y el contenido de lactosa es de cuando menos 4 % en peso.
32. La composición de la reivindicación 30, en donde el contenido de lactosa del segundo concentrado es de cuando menos 13 % en peso.
33. La composición de la reivindicación 30, en donde el contenido de lactosa del tercer filtrado líquido es de no más de 0.05% en peso y el contenido de minerales es de no más de 0.05% en peso.
34. Las composiciones de las reivindicaciones 10 o 30, en donde dichas composiciones han sido concentradas mediante evaporación.
35. Una composición que comprende uno o más componentes de leche, dicho uno o más componentes de lecha comprende menos de aminoácido 1 % en peso a aproximadamente 3 % en peso de lactosa.
36. Una composición que comprende una baja cantidad de lactosa, en donde dicha baja cantidad de lactosa se obtiene usando un proceso de separación.
37. La composición de la reivindicación 36, en donde dicha baja cantidad de lactosa es menos de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 3 % en peso.
38. La composición de la reivindicación 36, en donde dicha baja cantidad de lactosa es menos de aproximadamente 2 % en peso.