MXPA98000629A - Producto a base de leche concentrado, congelado yprocedimiento para su fabricacion - Google Patents

Abstract

Se fabrican productos congelados, opcionalmente aereados, a través de un dispositivo que comprende dos tornillos sin fin paralelos idénticos, engranados entre síy girando en la misma dirección, colocados en un barril provisto en uno de sus extremos con un dado y en el otro extremo con medios para alimentar la composición que serácongelada y, en una zona intermedia, medios para alimentar aire, el dispositivo es enfriado térmicamente.

Description

PRODUCTO A BASE DE LECHE CONCENTRADO. CONGELADO Y PROCEDIMIENTO PARA SU FABRICACIÓN DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un producto a base de leche concentrado, congelado, capaz de ser utilizado como un ingrediente para la fabricación de productos alimenticios o para la recons itución de una bebida a base de leche o leche malteada a través de la adición de agua. Hasta ahora, no ha sido posible congelar leche evaporada o concentrada en una forma homogénea, es decir, sin que se observe la separación de fase en el procedimiento de cr ioconcent rac ion . Además, no ha sido posible congelar un concentrado a base de leche en una forma que pueda dar un producto diluido homogéneo después de la dilución con agua. La invención de esta forma se refiere a un producto a base de leche concentrado, congelado, caracterizado porque no se estabiliza a través de la adición de un agente de estabilización o emul s i f icante y que está en la forma de un concentrado estable, la descongelación del cual conduce a un líquido homogéneo. En el contexto de la invención, un "producto concentrado a base de leche" significa un concentrado obtenido removiendo el agua de un material de partida, seleccionado de leche entera, leche descremada, a un grado variable, crema y un producto equivalente a la leche descremada, tal como suero de leche y mezclas de los mismos, una leche fermentada, leche acida, crema acida, un producto del tipo de yogurt, una salsa y una sopa. Un producto de acuerdo con la invención puede ser endulzado o salado. Este puede ser de sabor y contiene saborizantes o especias, por ejemplo, saborizantes culinarios, fruta, café o sabor de cacao . La concentración debe ser realizada a través de cualquier medio, por ejemplo, mediante cr ioconcent rac ion , evaporación osmótica, microfiltración, ultrafiltración con dilución o, por ejemplo, a través de evaporación convencional. En una modalidad particular, el producto congelado, concentrado contiene un gas incorporado, por ejemplo, aire, es decir, éste es expandido.

Puede ser utilizado directamente, en particular como una decoración en un postre refrigerado o en un artículo de confitería congelada. En esta solicitud, es particularmente ventajoso que el producto pueda ser formado en la salida del dado de extrusión, es decir, es estable y retiene su forma durante un periodo suficiente para que pueda servir sin colapsarse o deformarse, por ejemplo, cuando se consume. En el caso particular de artículos congelados de confitería, ésta configuración puede ser realizada moldeando en un recipiente o a través de extrusión, por ejemplo, con un dado de extrusión móvil, reproduciendo las decoraciones normalmente logradas por el fabricante de pasteles con una boquilla de tubo. La estabilidad de la forma obtenida puede ser explotada para producir decoraciones que no se deformen durante el procedimiento de fabricación, en particular, durante el empaque, o durante almacenamiento. Una vez diluido con agua, un producto aereado de acuerdo con la invención, puede tener la forma de una leche malteada conteniendo una espuma est able .

La invención también se refiere a un procedimiento para preparar un producto a base de leche concentrado, congelado, caracterizado porque un material de partida a base de leche conteniendo de 20 a 40% de materia seca, libre de un estabilizador o emul s i f icante agregados, se enfría a una temperatura igual, o menor que -8°C, haciéndolo pasar continuamente a través de un dispositivo individual consistiendo de por lo menos un tornillo sin fin girando en un barril. De acuerdo con una modalidad preferida del procedimiento, el material de partida, se hace pasar a través de un dispositivo provisto con dos tornillos sin fin paralelos, girando en la misma dirección. De acuerdo con una modalidad particular, está diseñado para producir un concentrado congelado para una bebida espumosa del tipo de leche malteada, se inyecta un gas, por ejemplo, aire, al barril y en una cantidad, de manera que se obtiene una expansión del 20 al 150% y de preferencia de 80 a 100% de expans ion . Con el fin de colocar al procedimiento en práctica, el material de partida es leche, ya sea entera o descremada, fresca o reconstituida a partir de polvo y opcionalmente crema o aceite de mantequilla. Este es pasteurizado, enfriado y después del precalentamiento, es concentrado a través de evaporación. El concentrado puede ser homogene i zado , preferiblemente con calor, bajo condiciones intensas que permiten que el tamaño medio de los glóbulos de grasa sea reducido a alrededor de 8-20 mieras. Un concentrado de azúcar y de saborizantes puede ser opcionalmente agregado a través de un mezclador. Después de enfriar a una temperatura baja, de preferencia 2-7°C, la mezcla es introducida a un congelador, de preferencia un congelador de doble tornillo, por ejemplo, tal como se ilustra en el diagrama más adelante, en donde se mezcla a través de la co-rotación de los tornillos girando a una alta velocidad preferiblemente de 100-600 r.p.m., y opcionalmente transportados hacia una zona de inyección de aire, en donde se expande a un 20-150%, fuertemente enfriado de -8 a -20°C, y después forzado a través de un dado. El trabajo del dispositivo de doble tornillo es realizado sorprendentemente sin un esfuerzo cortante excesivo, de manera que el incremento en la presión no excede aproximadamente 50 barias en la región del dado. El producto que sale está caracterizado por un diámetro de cristal de hielo medio de 10 a 30 mieras, el cual es apreciablemen e menor que aquel obtenido con congeladores convencionales, así como a través de un tamaño de glóbulo de grasa medio de alrededor de 8-20 mieras. El resultado es una textura mejorada en el sentido de una mejor untuosidad y mejor cremosidad. Un dispositivo para colocar el procedimien o en operación se ilustra en los dibujos anexos dados a manera de ejemplo no limitante, en donde la Figura 1 es una vista en perspectiva diagramática en despiece . En la figura 1, el dispositivo incluye dos tornillos sin fin paralelos idénticos 1 y 2, en engranaje entre sí y girando en la misma dirección, impulsados por un motor (no mostrado) . Los tornillos 1 y 2 están colocados en un barril 3, el cual en uno de sus extremos una tubería 4 suministrando la mezcla que será congelada provista con una válvula sin regreso 5 para asegurar el aspecto hermético al aire y en el otro extremo un dado 6 en la forma de una placa.

Opcionalmente, el dispositivo incluye medios para alimentar aire hacia una zona intermedia. Los dos tornillos sin fin pueden tener segmentos sucesivos Fl a F9, en donde la forma del tornillo varía de un segmento a otro, por ejemplo, desde el punto de vista de la orientación de las roscas y su paso. La configuración de los tornillos está dispuesta con el fin de realizar las operaciones de transporte, mezclado, esfuerzo cortante y compresión de la masa a través del dado y para fomentar, opcionalmente, la incorporación de gas con el fin de obtener una buena expansión. Es posible proporcionar zonas de mezclado intermedias, por ejemplo, utilizando discos de un lóbulo o de dos lóbulos con una orientación positiva, teniendo un efecto de transportación o con una orientación negativa, teniendo un efecto de regreso o teniendo un segmento con un paso de tornillo invertido induciendo un regreso. El barril 3 está provisto con medios para enfriar, consistiendo de una camisa a través de la cual circulan fluidos de enfriamiento. Los medios de enfriamiento preferiblemente incluyen un circuito de enfriamiento 7 independiente, por segmento, con válvulas 8 controlando la velocidad de flujo del agente de enfriamiento, por ejemplo, una mezcla de agua-alcohol, que permite que la temperatura de cada segmento sea regulada individualmente. Estos tornillos también pueden ser enfriados en una forma controlada, por ejemplo, a través de un circuito de fluido de enfriamiento, el cual puede ser controlado en una forma independiente. El gas, por ejemplo aire, puede ser inyectado a través de medidores de flujo a través de las tuberías 9 a diferentes regiones del barril 3, y preferiblemente en la segunda mitad de su longitud, de preferencia a partir de cualquiera de sus lados. La velocidad de flujo de aire puede ser regulada individualmente a través de las válvulas 10. De esta forma, se puede lograr una expansión del 80 al 150%. El dado preferiblemente está en la forma de un cono contrario, la función del cual es unir los espacios circundantes a cada tornillo en un orificio de salida individual. Estos pueden tener una salida horizontal o vertical. La geometría y dimensiones del dado, o según sea el caso, el diámetro y longitud de la tubería de salida, la cual puede estar asociada con los mismos, están diseñados para asegurar una contrapresión del orden de 4 a 50 barias y de preferencia de 4 a 25 barias. La contrapresión puede ser regulada a través de, por ejemplo, una válvula de bolas corriente abajo de la tubería en cuestión, por ejemplo, en el caso de una temperatura de salida para el producto, cercana al límite inferior, en cuyo caso el diámetro de la tubería de salida debe ser incrementado para compensar la caída de presión debido a la pérdida de carga provocada por el incremento en la viscosidad, cuando la temperatura de la masa cae. El dado preferiblemente puede ser enfriado, por ejemplo, a través de un manguito a través del cual fluye un fluido de enfriamiento. El procedimiento de acuerdo con la invención se describe con mayor detalle en los ejemplos dados a continuación a manera de ilustración. Los porcentajes y partes son en peso a menos que se indique lo contrario.

Ejemplo 1 Se pasteurizó leche descremada y después se introdujo a 25°C a un evaporador, en donde se concentró a una materia seca al 30%. Este concentrado se introdujo en un extrusor de doble tornillo, el barril del cual tuvo segmentos de Fl a F9 con una longitud de 100 mm , con los cuales fueron asociados circuitos de enfriamiento individuales a través de los cuales se hizo pasar una mezcla de agua - a 1 cohol . Fue posible introducir aire a partir de cualquier lado del barril a través de un pistón provisto con un medidor de flujo en masa . Las condiciones de operación se dan a continuación: - Configuración de los tornillos 1 y 2 Segmentos Fl F2 F3 F4 F5 F6-F7 F8-F9 Tipo de tornillo T T T M/C T CO CO en donde T: Transportación, M: Mezclado, C: Esfuerzo cortante y CO : Compresión - Sin inyección de aire. Velocidad de f luj o/ tempera tura del concentrado: 10 kg/h en Fl/5°C - Velocidad de rotación de los tornillos: 400 rpm.

Diámetro del dado (sin la tubería de salida o válvula ) : 1.2 mm - Temperatura en los segmentos de barril y placa de dado : Segmentos F1-F2 F3 F4-F9 Placa Temperatura (°C) +3 a +5 -8.5 -10 a -11 -8 a -10 La temperatura de la masa que sale del dado fue de -9°C. El producto obtenido tuvo una textura oleosa y cremosa, la cual no fue el caso cuando el mismo concentrado se trató en un congelador convencional.

Este mostró buena estabilidad a la congelación con un mínimo de retracción en el área. Su comportamiento al descongelar también fue diferente y se fundió mucho más lentamente. Produjo una sensación mucho más fría en la boca. El concentrado congelado perfectamente fue homogéneo sin la separación de fase sol ida / 1 í quida y pudo ser almacenado sin cambios adversos a -18°C. Cuando se solidificó a -18°C y se llevó a temperatura ambiente, el concentrado congelado retuvo su forma durante por lo menos 30 minutos, mientras que el mismo producto tratado en un congelado convencional se volvió completamente líquido en menos de 15 minutos. Además, el producto fue estable a las variaciones de temperatura. Esta estabilidad física valiosa puede ser utilizada para tomar ventaja del almacenamiento, de un concentrado de leche evaporada mientras se espera utilizarlo después para fabricar productos a base de leche. En realidad, ya no es necesario adaptar la carga del evaporador, (la cual generalmente es una pieza de equipo con una capacidad grande, la cual es incómoda de iniciar y durante operación) a la cantidad del producto de leche final, el cual presenta una mejor productividad.

E j emplo 2 El procedimiento fue como en el Ejemplo 1, pero con la leche entera teniendo 4% de grasa, la cual se concentró a través de evaporación a una materia seca al 30%. Las propiedades remarcables observadas según se comparan con un producto tratado en un congelador convencional, fueron mantenidas.

Ejemplo 3 El procedimiento fue similar a aquel del ejemplo 2, excepto que se agregaron 3-5% de sacarosa al concentrado, así como un sabor a frutas antes del tratamiento en el extrusor. Las propiedades previas descritas en el ejemplo 1 fueron mantenidas. Cuando se reconstituyó de 1 a 2 veces la cantidad de agua, se obtuvo una leche con sabor.

Ejemplo 4 El procedimiento fue como en el ejemplo 3, excepto que se introdujo aire al extrusor, desde cualquier lado del barril, a aproximadamente la mitad a lo largo de este último, a una velocidad de flujo de 20 g/h. Se obtuvo un concentrado congelado de esta manera expandido al 100% (incremento en el volumen comparado con la masa no aereada) . Se obtuvo una leche malteada con sabor a frutas agregando de 0.5 a 2 veces la cantidad de agua .

E j emplo 5 El procedimiento fue como en el ejemplo 2, excepto que se agregaron 10% de cacao instantáneo (Nesqui (R) ) al concentrado antes de que este último se hiciera pasar a través del extrusor y se introdujo aire al extrusor, desde cualquier lado del barril, a aproximadamente la mitad de este último a una velocidad de flujo total de 15 g/h. Se obtuvo un concentrado congelado de esta manera, expandido a 100% . Se obtuvo una leche malteada con sabor a cacao, agregando de 0.5 a 2 veces la cantidad de agua . En los concentrados congelados precedentes, los diámetros medios obtenidos de los cristales de hielo medidos a través de microscopía óptima a -10°C a una amplificación de 1000-1500 (De, mieras) fueron : En todos los casos, los productos obtenidos tuvieron una textura más oleosa y más cremosa que los productos fabricados con un congelador en una forma convencional.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un producto a base de leche concentrado, congelado, capaz de ser utilizado tal como un ingrediente para la producción de productos alimenticios o para la reconstitución de una bebida láctea a través de la adición de agua, caracterizado porque no es estabilizado agregando un agente de estabilización o emul s i f i cant e y porque está en la forma de un concentrado estable, la descongelación del cual da como resultado un líquido homogéneo.

2. El producto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque contiene un gas incorporado, en particular aire, que es expandido y una vez diluido con agua, está en la forma de una bebida a base de leche conteniendo una espuma estable.

3. El producto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque contiene azúcar y opcionalmente sabor a fruta, café o cacao.

4. El producto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque está salado y opcionalmente contiene saborizantes culinarios o espec ias .

5. El procedimiento para preparar un producto a base de leche concentrado, congelado, caracterizado porque un material de partida a base de leche conteniendo de 20 a 40% de materia seca, libre de estabilizador o emul s i f i cant e agregado, es enfriado a una temperatura igual a o menor que -8°C, haciéndolo pasar continuamente a través de un dispositivo individual provisto con medios para enfriar y por lo menos un tornillo sin fin girando en un barr i 1.

6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el material de partida es introducido a aproximadamente 2-5°C al dispositivo de doble tornillo, en donde éste es mezclado a través de tornillos de co-rotación girando a 100-600 rpm, transportados hacia una zona de inyección de aire, en donde se expande a 20-150%, se enfría fuertemente de -8 a -20°C, y después es forzado a través de un dado.

7. El producto obtenido realizando el procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 5 ó 6 dentro de la práctica, caracterizado porque tiene un diámetro de cristal de hielo medio de 10 a 40 mi eras .

8. El uso diferido de un producto congelado no aereado de acuerdo con la reivindicación 1, para la fabricación de un producto a base de leche líquido o en polvo.