PT107016A - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF FERMENTED DAIRY PRODUCTS BASED ON LIQUID CONCENTRATES OF SERUM PROTEINS - Google Patents

PROCESS FOR THE PRODUCTION OF FERMENTED DAIRY PRODUCTS BASED ON LIQUID CONCENTRATES OF SERUM PROTEINS Download PDF

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PT107016A
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dairy products
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protein
pufc
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PT107016A
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Portuguese (pt)
Inventor
Carlos José Dias Pereira
Marta Helena Fernandes Henriques
David Manuel Gama Sim Es Gomes
Jorge Manuel Pratas Dos Santos Arede
Maria Adélia Pereira Vaz
Maria De Lurdes Faria Pires
Jorge Ferreira Viegas
Ivo Manuel Mira Abreu Rodrigues
Original Assignee
Escola Superior Agrária De Coimbra
Univ De La Plata
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Abstract

A PRESENTE REALIZAÇÃO DIZ RESPEITO À UTILIZAÇÃO DE CONCENTRADOS LÍQUIDOS DE PROTEÍNAS DO SORO (CLPS) E PERMEADO DE ULTRAFILTRAÇÃO CONCENTRADO (PUFC) NA PRODUÇÃO DE ALIMENTOS LÁCTEOS, EM PARTICULAR BEBIDAS LÁCTEAS FERMENTADAS. O CLPS É OBTIDO ATRAVÉS DA CONCENTRAÇÃO DE SORO LÁCTEO POR ULTRAFILTRAÇÃO (UF), DESNATURAÇÃO TÉRMICA DAS PROTEÍNAS DO CONCENTRADO OBTIDO E A SUA POSTERIOR HOMOGENEIZAÇÃO. DURANTE ESTE PROCESSO OBTÉM-SE TAMBÉM UM PERMEADO DE UF QUE É POSTERIORMENTE CONCENTRADO POR OSMOSE INVERSA (OI), O QUAL É TAMBÉM UTILIZADO NA PREPARAÇÃO DE BEBIDAS LÁCTEAS FERMENTADAS. O PROCESSO PERMITE AINDA O TOTAL APROVEITAMENTO E REVALORIZAÇÃO DO SORO LÁCTEO, PRINCIPAL SUBPRODUTO DA INDÚSTRIA DE LACTICÍNIOS E UM DOS MAIORES POLUENTES AMBIENTAIS ORIGINADOS POR ESTA INDÚSTRIA. DA MESMA FORMA, E DEVIDO AOS BAIXOS CUSTOS DE IMPLEMENTAÇÃO, O PRESENTE PROCESSO PODE SER UTILIZADO EM INDÚSTRIAS DE PEQUENA/MÉDIA ESCALA.The present embodiment relates to the use of liquid concentrates of protein of the serum (CLPS) and of concentrated ultrafiltration (PUFC) in the production of dairy foods, in particular, fermented dairy beverages. CLPS IS OBTAINED THROUGH THE CONCENTRATION OF MILK SERUM BY ULTRAFILTRATION (UF), THERMAL DENATURATION OF THE PROTEINS OF THE CONCENTRATE OBTAINED AND ITS SUBSEQUENT HOMOGENIZATION. DURING THIS PROCESS ALSO OBTAINED A UF PERMEATE THAT IS LATER THAN CONCENTRATED BY INVERSE OSMOSIS (OI), WHICH IS ALSO USED IN THE PREPARATION OF FERMENTED DAIRY DRINKS. THE PROCESS ALLOWS THE TOTAL USE AND REVALORIZATION OF THE DAIRY SERUM, MAIN BYPRODUCT OF THE LACTICINO INDUSTRY AND ONE OF THE GREATEST ENVIRONMENTAL POLLUTANTS ORIGINATED BY THIS INDUSTRY. IN THE EVENT, AND DUE TO LOW IMPLEMENTATION COSTS, THIS PROCESS MAY BE USED IN SMALL / MEDIUM-SCALE INDUSTRIES.

Description

DESCRIÇÃO "Processo de produção de produtos lácteos fermentados à base de concentrados líquidos de proteínas de soro"A process for the production of fermented dairy products based on liquid whey protein concentrates "

Domínio técnico A presente realização diz respeito à utilização de concentrados líquidos de proteínas do soro (CLPS) e permeado de UF concentrado (PUFC) na produção de produtos lácteos, em particular bebidas lácteas fermentadas.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the use of liquid whey protein concentrates (CLPS) and concentrated UF permeate (PUFC) in the production of dairy products, in particular fermented dairy drinks.

Antecedentes 0 lactosoro é um subproduto da indústria do queijo cujo processamento como resíduo é impraticável devido à sua elevada carência bioquímica de oxigénio (CBOs= 35-45 g/L) (Marwaha & Kennedy, 1988). A não valorização deste subproduto numa instalação industrial com a produção diária de 1.000.000 litros, seria responsável pela contaminação, em termos de equivalente populacional, a cerca de 400 a 450 mil habitantes. Por equivalente populacional entende-se a matéria orgânica biodegradável com uma carência bioquímica de oxigénio (CB05) de 60 g de 02 por dia, 64 g CQO/dia (carência química de oxigénio/dia) ou 57 g MO/dia (matéria orgânica/dia). Este parâmetro representa a população que produziria águas residuais de poluição equivalente à descarga industrial que se pretende avaliar (em CBO5) e que permite comparativamente, ter uma noção do potencial poluidor dos efluentes gerados pelas unidades industriais. Em termos concretos 100 kg de soro líquido têm uma força poluente equivalente aos detritos produzidos num dia por 40-45 pessoas.Background Lactose is a by-product of the cheese industry whose residue processing is impractical because of its high biochemical oxygen shortage (CBOs = 35-45 g / L) (Marwaha & Kennedy, 1988). The non-valuation of this by-product in an industrial facility with a daily production of 1,000,000 liters would be responsible for the contamination, in terms of population equivalent, to about 400 to 450 thousand inhabitants. By population equivalent, biodegradable organic matter with a biochemical oxygen demand (CB05) of 60 g 02 per day, 64 g COD / day (chemical oxygen demand per day) or 57 g MO / day (organic matter / day). This parameter represents the population that would produce pollution wastewater equivalent to the industrial discharge that is intended to be evaluated (in CBO5) and which allows comparatively to have a notion of the polluting potential of the effluents generated by the industrial units. In concrete terms 100 kg of liquid whey have a pollutant force equivalent to the debris produced one day by 40-45 people.

Anualmente em Portugal a indústria queijeira produz em média cerca de 77.000 toneladas de queijo (INE, 2010 e 1 2012), o que corresponde a uma produção anual de cerca de 691 milhões de litros de lactosoro. Na Europa, a produção de queijo ascende em média a 9.187 milhares de toneladas de (EDA, 2012) correspondendo a 82.683 milhões de litros lactosoro passiveis de valorização.Every year in Portugal the cheese industry produces on average about 77,000 tonnes of cheese (INE, 2010 and 1 2012), which corresponds to an annual production of about 691 million liters of lactose. In Europe, cheese production is on average 9,187 thousand tonnes (EDA, 2012), corresponding to 82,683 million liters of lactose which can be recovered.

Os concentrados de proteina de soro desidratados (CPS ou WPC) são largamente utilizados como ingredientes numa vasta gama de produtos alimentares (Diaz et al., 2009) devido às suas caracteristicas funcionais e nutritivas especificas. No entanto, a produção de concentrados de proteina de soro desidratados (com 34, 50, 60 ou 70% de proteina na base seca) ou de isolados de proteina de soro (com mais de 90% de proteina na base seca) está normalmente associada a unidades industriais de grande dimensão. Por razões económicas e de escala, as pequenas e médias unidades industriais não podem adoptar a mesma estratégia tecnológica, o que lhes coloca dificuldades no tratamento e/ou aproveitamento deste subproduto, uma vez que o soro não pode ser eliminado directamente na rede de saneamento por imperativos legais, nem pode ser tratado numa ETAR por constrangimentos técnicos e operacionais. Nestas condições, as pequenas e médias unidades industriais vêm-se obrigadas a cedê-lo para alimentação animal ou a concentrá-lo por osmose inversa (01) vendendo-o (por valores abaixo do custo de produção) a unidades de grandes dimensões que o desidratam, produzindo na maioria das vezes soro em pó com cerca de 10% de proteina e com um valor de mercado de cerca de 1.200 €/tonelada.Dehydrated whey protein concentrates (CPS or WPC) are widely used as ingredients in a wide range of food products (Diaz et al., 2009) because of their specific functional and nutritional characteristics. However, the production of dehydrated whey protein concentrates (with 34, 50, 60 or 70% protein in the dry basis) or serum protein isolates (with more than 90% protein in the dry basis) is usually associated to large industrial units. For economic and scale reasons, small and medium-sized industrial plants can not adopt the same technology strategy, which presents difficulties in the treatment and / or use of this by-product, since the serum can not be directly disposed of in the legal requirements, nor can it be treated in a WWTP due to technical and operational constraints. Under these conditions, small and medium-sized industrial plants have been obliged to dispose of it for animal feed or to concentrate it by reverse osmosis (01) by selling it (for values below the cost of production) to large units dehydrate, most often producing whey powder with about 10% protein and a market value of about 1,200 € / ton.

Em qualquer das situações, as unidades produtoras de queijo não tiram qualquer partido do potencial nutritivo e funcional deste produto e, na maioria dos casos, a 2 resolução do problema é encarada como um custo adicional de produção. A solução aqui proposta que permite a valorização e o aproveitamento interno do soro de queijaria, para além de lhe acrescentar valor, permitirá a essas unidades diversificar a sua gama de produtos e reduzir os custos com matérias-primas. Nas unidades que por sua vez já fizeram investimentos de aquisição de sistemas de 01 para concentrar o soro parece ser evidente o maior interesse em reverter em proveito próprio a mais-valia que será gerada pela tecnoloqia proposta e pelos seus produtos qerados. A produção industrial de produtos lácteos como sejam os iogurtes ou queijos frescos envolve a estandardização do teor de sólidos do leite (normalmente o seu incremento) no sentido de prevenir a separação espontânea de soro (sinérese) considerada como um defeito nestes produtos (Lucey, 2004; Amatayakul et al., 2006). Esta operação é normalmente levada a cabo num tanque de mistura, sendo adicionados ao leite de fabrico vários ingredientes desidratados. No caso da produção de iogurte, o leite em pó magro é normalmente utilizado embora se possam utilizar também leite em pó gordo, caseinatos ou concentrados de proteínas de soro (Lucey 2002, Tamime & Robinson 1999). Estes produtos são adquiridos no mercado sob a forma desidratada a preços bastante elevados (> 2.000 €/ton). A recuperação das proteínas solúveis presentes no soro pode ser efectuada de uma forma simples pela produção de agregados de proteínas do soro. Em Portugal, a produção de requeijão é um processo que, desde há muitos anos se aplica com esse objectivo. Embora a sua aplicação seja feita de forma empirica, a obtenção deste produto baseia-se essencialmente no efeito que o aquecimento produz sobre as 3 proteínas de soro originando a sua gelificação e a formação de aglomerados proteicos que retêm outros componentes presentes no soro, nomeadamente gordura. Havea et al. (1998) referem que as proteínas do soro quando aquecidas em condições apropriadas (> 75 °C, pH entre 6-8 e em concentrações superiores a 6 g/lOOg) formam um gel. No entanto, o sorelho (soro residual do fabrico de requeijão) continua a apresentar uma carga orgânica considerável e não é passível de ser descartado no meio ambiente sem tratamento prévio (Pereira et al., 2002). A integração de uma etapa de ultrafiltração (UF) do soro em unidades industriais é uma alternativa economicamente atrativa que permite a produção de concentrados de proteínas de soro que podem ser posteriormente desidratados ou imediatamente incorporados no fabrico de outros produtos alimentares.In any situation, the cheese producing units do not take any advantage of the nutritional and functional potential of this product and, in most cases, the problem resolution is seen as an additional cost of production. The solution proposed here, which allows the valorization and internal use of the whey, besides adding value, will allow these units to diversify their range of products and reduce costs with raw materials. In units that have already made investments to acquire systems of 01 to concentrate the serum seems to be evident the greater interest in reverting to their own advantage the added value that will be generated by the proposed technology and its products qerados. The industrial production of dairy products such as yogurts or fresh cheeses involves the standardization of milk solids content (usually their increase) in order to prevent the spontaneous separation of serum (syneresis) considered as a defect in these products (Lucey, 2004). Amatayakul et al., 2006). This operation is usually carried out in a mixing tank, with several dehydrated ingredients being added to the manufacturing milk. In the case of yoghurt production, lean milk powder is commonly used although fat milk powder, caseinates or whey protein concentrates may also be used (Lucey 2002, Tamime & Robinson 1999). These products are purchased on the market in the form of dehydrated products at very high prices (> 2,000 € / tonne). Recovery of the soluble proteins present in the serum can be effected in a simple manner by the production of aggregates of whey proteins. In Portugal, the production of curd is a process that has been applied for many years. Although its application is empirical, the production of this product is based essentially on the effect that the heating produces on the 3 whey proteins causing their gelation and the formation of protein agglomerates that retain other components present in the serum, namely fat . Havea et al. (1998) report that whey proteins when heated under appropriate conditions (> 75øC, pH between 6-8 and at concentrations greater than 6g / 100g) form a gel. However, the sorghum (residual whey from the manufacture of curd) continues to present a considerable organic load and can not be discarded in the environment without previous treatment (Pereira et al., 2002). The integration of an ultrafiltration (UF) step of the serum into industrial units is an economically attractive alternative that allows the production of whey protein concentrates which can be subsequently dehydrated or immediately incorporated into the manufacture of other food products.

Diversos são os trabalhos e documentos de patente publicados que estudam o processo ou que visam definir as condições de processamento e os produtos a obter. No entanto, com a particularidade dos produtos finais se apresentarem na forma desidaratada. Como exemplos recentes podem citar-se as os seguintes documentos: - WO 2008/063115 Al descreve um método que visa a aplicação de condições de processamento que permitem a obtenção de concentrados de proteínas de soro microparticulados desidratados e sugerem a sua utilização como ingrediente em queijos, iogurtes ou outros alimentos. No essencial o processo visa a desnaturação das proteínas do soro em condições de temperatura (> 100°C) e pressão elevadas. O processo de tratamento térmico que apresentam é feito em contínuo e em condições diferentes das da presente 4 realização. Como matéria prima base poderá ser utilizado soro concentrado por UF (tal como na presente invenção) ou concentrados de proteina de soro desidratados previamente reconstituídos em água. São evidentes as diferenças entre o processo de produção relatado naquele documento e as reinvidicações da presente proposta no que diz respeito às condições operacionais do tratamento térmico final (temperatura e pressão bastante mais elevadas). Ressalva-se ainda que não é reinvidicada a utilização do produto resultante da tecnologia como matéria-prima principal de um produto lácteo mas sim, e apenas, como ingrediente a utilizar em produtos alimentares. - WO 2010/120199 AI descreve um método que parte de uma solução aquosa de concentrado de proteína de soro com valores de proteína entre 15 e 50% (m/v). Esta solução pode ser preparada a partir de concentrados de proteína de soro desidratados (CPS) ou isolados de proteína de soro desidratados (IPS) por reconstituição com água, ou a partir de retido de ultrafiltração de soro submetido a evaporação com o objectivo de incrementar o seu teor proteico). A concentração proteica deste produto é claramente superior à dos produtos a obter com a aplicação da tecnologia do presente pedido, tal como se poderá observar na Tabela 1. Em termos de tecnologia reinvidicada no documento WO 2010/120199 Al, a desnaturação das proteínas é feita em condições de temperatura elevada mas sem recurso a um processo de homogeneização. Uma vez mais os objectivos visados são a obtenção de um concentrado de proteínas de soro desnaturadas. Para qualquer das situações da matéria-prima base referidas nesse documento, os valores de proteína a obter são bastante mais elevados (15-20% m/v) do que os que resultam da presente realização (6-10% m/v) . Refira-se ainda que, no documento WO 2010/120199 Al, o 5 produto obtido é desidratado para posterior aplicação, podendo em determinadas condições, ser usado directamente como ingrediente noutros produtos alimentares no sentido de aumentar o teor proteico dos produtos aos quais é incorporado ou de ser um concentrado proteico que sirva de base à produção de hidrolisados de proteínas de soro. Uma vez mais não é referida a sua utilização como matéria-prima principal na produção de bebidas lácteas fermentadas.A number of papers and patent documents are published that study the process or are intended to define the processing conditions and the products to be obtained. However, with the particularity of the final products presented in the dehypedatode form. Recent examples include the following documents: WO 2008/063115 A1 describes a method for the application of processing conditions allowing the preparation of dehydrated microparticulate whey protein concentrates and suggests their use as an ingredient in cheeses , yogurts or other foods. Essentially the process aims at denaturing the whey proteins under high temperature (> 100 ° C) and high pressure conditions. The heat treatment process they exhibit is carried out continuously and under conditions different from those of the present embodiment. As the basic raw material, UF-concentrated whey (as in the present invention) or dehydrated serum protein concentrates previously reconstituted in water may be used. The differences between the production process reported in that document and the claims of the present proposal with respect to the operational conditions of the final heat treatment (temperature and pressure much higher) are evident. It should also be pointed out that the use of the product resulting from the technology as the main raw material of a dairy product is not claimed, but only as an ingredient to be used in food products. WO 2010/120199 AI discloses a method starting from an aqueous solution of whey protein concentrate having protein values between 15 and 50% (w / v). This solution can be prepared from dehydrated whey protein concentrates (CPS) or dehydrated whey protein isolates (IPS) by reconstitution with water, or from ultrafiltration retentate of evaporated whey in order to increase the protein content). The protein concentration of this product is clearly superior to that of the products to be obtained by applying the technology of the present application, as will be seen in Table 1. In terms of the technology claimed in WO 2010/120199 A1, protein denaturation is made under high temperature conditions but without the use of a homogenization process. Once again the objectives are to obtain a concentrate of denatured whey proteins. For any of the base stock situations referred to herein, the protein values to be obtained are much higher (15-20% m / v) than those resulting from the present embodiment (6-10% m / v). It is further noted that in WO 2010/120199 A1 the product obtained is dehydrated for further application and may under certain conditions be used directly as an ingredient in other food products in order to increase the protein content of the products to which it is incorporated or to be a protein concentrate which serves as the basis for the production of hydrolyzates of whey proteins. Again, its use as a main raw material in the production of fermented milk drinks is not mentioned.

Outros documentos de patente poderão ser referidos, nomeadamente: - WO 2007/03296 AI - referente a um equipamento destinado à desnaturação das proteínas do soro pelo calor; EP0412590 e EP0347234 relativos ao processo para a preparação de dispersões de proteínas de soro microparticuladas; - WO 2006/057968 relativa ao processamento de queijo creme com uso de concentrados de proteínas de soro desnaturados; ou ainda a DD236449, relativa à obtenção de suspensões coloidais de proteínas de soro termicamente estáveis; - US 5,494,696 referente ao processo de tratamento de soluções proteicas de soro com 65-95% de proteína na base seca que são desnaturadas por acção de injecção directa de vapor sendo também homogeneizadas.Other patent documents may be referred to, in particular: - WO 2007/03296 AI - for equipment intended for the denaturing of whey proteins by heat; EP0412590 and EP0347234 relating to the process for the preparation of microparticulate whey protein dispersions; WO 2006/057968 relating to the processing of cream cheese using denatured whey protein concentrates; or DD236449, for obtaining colloidal suspensions of thermally stable whey proteins; US 5,494,696 relating to the process of treating protein solutions of whey with 65-95% protein in the dry base which are denatured by direct injection of steam and are also homogenized.

Em todos estes casos as condições de calor mínimas necessárias para a desnaturação das proteínas variam de acordo com outras condições de processamento, nomeadamente pressão e condições de fluxo de fluídos. Nalguns casos, os produtos obtidos são posteriormente desidratados enquanto que noutros podem ser integrados directamente no processo de produção de outros alimentos. Em nenhum dos casos em que o processo de ultrafiltração (UF) é utilizado com o 6 objectivo de concentrar a fracção proteica do soro são referidas aplicações para a fracção do permeado de UF. Refira-se que o documento WO 2011/005128 A2 preconiza a fermentação directa do permeado com grãos de kefir no sentido de preparar uma bebida láctea. No entanto, a presente realização preconiza a produção de um permeado de ultrafiltração concentrado por osmose inversa (PUFC) (Tabela 3), com uma composição diferenciada do anterior, antes de o submeter ao processo fermentativo por acção de estirpes probióticas comerciais, grãos de kefir exclusivos, em conjunto ou em separado, ou ainda por acidificação com glucono-5-lactona (GDL).In all these cases the minimum heat conditions required for the denaturation of the proteins vary according to other processing conditions, namely pressure and fluid flow conditions. In some cases, the products obtained are subsequently dehydrated while in others they can be directly integrated into the process of producing other foods. In none of the cases where the ultrafiltration (UF) process is used with the aim of concentrating the whey protein fraction are applications reported for the UF permeate fraction. It should be noted that WO 2011/005128 A2 advocates the direct fermentation of the permeate with kefir grains in order to prepare a dairy beverage. However, the present invention advocates the production of a reverse osmosis concentrated ultrafiltration permeate (PUFC) (Table 3), with a differentiated composition of the former, before being subjected to the fermentative process by commercial probiotic strains, kefir grains exclusive, together or separately, or by acidification with glucono-5-lactone (GDL).

Na prática, no caso de se usarem apenas grãos de kefir para promover a fermentação, o produto resulante do processo agora apresentado ficará com um teor de lactose residual superior ao do documento WO 2011/005128 A2, e a adição de polpas de fruta confere-lhe mais "corpo" e uma maior viscosidade.In practice, if only kefir grains are used to promote fermentation, the product resulting from the process now shown will have a residual lactose content higher than that of WO 2011/005128 A2, and "body" and a higher viscosity.

No caso da produção de bebidas fermentadas com base em estirpes bacterianas probióticas não foi identificada nenhuma referência à sua produção usando como matéria-prima permeado de UF concentrado por osmose inversa adicionado de polpa de frutos.In the case of the production of fermented beverages based on probiotic bacterial strains, no reference to their production was identified using UF-permeated concentrate by reverse osmosis added with fruit pulp.

Diversos autores referem a possibilidade de adição de proteínas de soro ao leite usado no fabrico de queijo (Abrahamsen, 1979; Banks & Muir, 1985; Baldwin et al., 1986; Korolczuk & Mahaut, 1991a, 1991b; Mahaut & Korolczuk, 1992; Smithers et al., 1996; Jameson & Lelievre, 1996; Lebeuf et al, 1998; Pérez-Munuera & Lluch, 1999; Hinrichs, 2001). Os principais tópicos e conclusões podem ser assim 7 sumariados: (1) a importância da desnaturação das proteínas do soro para garantir a sua incorporação na matriz proteica do queijo; (2) a importância das dimensões dos concentrados proteicos; (3) o incremento da capacidade de retenção de água dos queijos; (4) a menor acidificação dos queijos produzidos devida ao maior poder tampão das proteínas do soro; (5) a ocorrência de diferenças no sabor e aroma dos produtos modificados; (6) a quantidade ótima de incorporação dos concentrados.Several authors report the possibility of adding whey proteins to the milk used in cheese making (Abrahamsen, 1979; Banks & Muir, 1985; Baldwin et al., 1986; Korolczuk & Mahaut, 1991a, 1991b; Mahaut & Korolczuk , Smith (1996), Jameson and Lelievre (1996), Lebeuf et al (1998), Perez-Munuera and Lluch (1999) and Hinrichs (2001). The main topics and conclusions can be summarized as follows: (1) the importance of denaturation of the whey proteins to ensure their incorporation into the protein matrix of the cheese; (2) the importance of the dimensions of protein concentrates; (3) increasing the water retention capacity of cheeses; (4) the lower acidification of the cheeses produced due to the greater buffering power of the whey proteins; (5) the occurrence of differences in flavor and aroma of the modified products; (6) the optimal amount of concentrate incorporation.

Embora exista alguma informação sobre a utilização de CLPS em queijos, a sua utilização directa como matéria-prima base no fabrico de produtos lácteos fermentados não é referida. A maioria dos estudos existentes apenas avalia a influência dos concentrados de proteínas de soro desidratados (CPS ou WPC) sobre as características físico-químicas e sensoriais de iogurtes sólidos (Guzmán-González et al., 1999; Sodini et al., 2005 and 2006; Damin et al., 2009; Herrero & Requena, 2006; Pier-Sokolinska & Pikul, 2006).Although there is some information on the use of CLPS in cheeses, its direct use as a starting material in the manufacture of fermented dairy products is not mentioned. In the present study, the effect of dehydrated whey protein concentrates (CPS or WPC) on the physicochemical and sensory characteristics of solid yoghurts (Guzmán-González et al., 1999; Sodini et al., 2005 and 2006 , And Pikul et al., 2006).

No caso da aplicação de CLPS em iogurtes, os autores da presente realização publicaram já informação referente à sua utilização como substituto parcial (até um máximo de 30%) do leite utilizado no fabrico dos iogurtes (Henriques et al., 2011; 2012) .In the case of the application of CLPS in yogurts, the authors of the present realization have already published information regarding their use as a partial substitute (up to a maximum of 30%) of the milk used in the manufacture of yogurts (Henriques et al., 2011; 2012).

Os trabalhos anteriores visavam substituir parte do leite usado nos iogurtes por um subproduto de elevado valor nutritivo. Sendo o objectivo principal o aproveitamento do subproduto e simultânea redução dos custos de produção pelo facto de se reduzir a utilização de leite. Acrescia também a constatação do potencial enriquecimento nutricional dos 8 iogurtes por via da utilização de maiores percentagens de proteinas com valor biológico mais elevado. De notar que se pretendia claramente que os consumidores não detectassem diferenças organolépticas entre os produtos convencionais e os produtos enriquecidos em CLPS. 0 facto de não se utilizar leite e, por consequência, deixarem de ser as caseínas a contribuir para a matriz proteica dos iogurtes constitui, desde logo, alterações nomeadamente no que se refere à textura dos produtos a obter. Desde logo, os produtos obtidos por esta via não poderem alcançar a firmeza típica de um iogurte sólido convencional.Previous work aimed to replace part of the milk used in yogurts with a by-product of high nutritional value. The main objective being the utilization of the by-product and simultaneous reduction of production costs by reducing the use of milk. It also added to the potential nutritional enrichment of 8 yogurts by using higher percentages of proteins with higher biological value. It should be noted that it was clearly intended that consumers should not detect organoleptic differences between conventional and CLPS-enriched products. The fact that milk is not used and consequently ceases to be caseins to contribute to the protein matrix of yoghurts is, in the first instance, changes in the texture of the products to be obtained. Of course, products obtained by this route can not achieve the firmness typical of a conventional solid yogurt.

Outros documentos referem a formulação de iogurtes líquidos com proporções mais elevadas de proteínas do soro do que as encontradas no leite. No caso do documento US 2011/0217416 Al, o rácio de caseínas/proteínas do soro é alterado para valores entre 4:96 ou 12:88, pois baseia-se em alterar as proporções das caseínas e das proteínas de soro através da preparação de uma mistura láctea obtida pela dissolução em água de caseinatos e/ou concentrados de proteína de soro bem como de componentes contendo gordura láctea como sejam natas ou leite em pó gordo. Isto é, não se parte de soro de queijaria que, após concentração por UF e desnaturação térmica se transforma no ingrediente principal de fabrico, e que é algo que a presente realização permite.Other documents refer to the formulation of liquid yogurts with higher proportions of whey proteins than those found in milk. In the case of US 2011/0217416 A1, the ratio of whey caseins / proteins is changed to values between 4:96 or 12:88, as it is based on altering the proportions of caseins and whey proteins by the preparation of a milk mixture obtained by the dissolution in water of caseinates and / or whey protein concentrates as well as components containing milkfat such as cream or fat milk powder. That is, it is not part of whey that, after concentration by UF and thermal denaturation, becomes the main ingredient of manufacture, and that is something that the present embodiment allows.

Outro exemplo é o descrito no documento US 2011/0097442 Al que, fazendo uso de diversas técnicas de filtração por membrana, fracciona o soro em distintos produtos que, após tratamento adequado podem ser usados como bebidas lácteas. Usam-se técnicas de microfiltração, ultrafiltração e nanofiltração para fraccionar diversos componentes 9 proteicos presentes em leite magro com o objectivo de se obter um produto final com um rácio de proteínas do soro/caseínas desde 90:10 a 50:50 e um teor em proteína da ordem de 20% na base seca. De notar que o processo se baseia na obtenção de soro a partir de leite magro, não sendo este por isso o resultado do fabrico de queijo. 0 documento US 2012/0189737 AI é também outro exemplo relativo à utilização de soro na produção de bebidas lácteas. Neste caso usa-se uma mistura de soro ácido, caseínas, proteínas de soro e carbohidratos com o objectivo de originar uma formulação base com um rácio caseína/proteínas de soro situado entre 0,5:99,5 e 12:88. É posteriormente acidificado com um acidificante alimentar seguido de acidificação por uma cultura microbiana. A mesma observação é válida para o documento US 2007/0065560. A presente invenção permite a obtenção de produtos com as características de iogurtes cremosos cuja textura poderá ser manipulada quer com a adição de pequenas quantidades de leite em pó quer com a variação do teor de gordura do produto. Adicionalmente, a adição de polpa ou aroma de fruta, açúcar e/ou outros aromas e, eventualmente, a utilização de gomas espessantes permitem também manipular este parâmetro de acordo com as caracteristicas pretendidas.Another example is that described in US 2011/0097442 Al which, using various membrane filtration techniques, fractionates the serum into different products which, after suitable treatment, can be used as dairy drinks. Microfiltration, ultrafiltration and nanofiltration techniques are used to fractionate various protein components present in lean milk in order to obtain a final product with a whey / casein protein ratio of from 90:10 to 50:50 and a content of protein of the order of 20% on the dry basis. It should be noted that the process is based on obtaining whey from lean milk, which is not the result of the manufacture of cheese. US 2012/0189737 AI is also another example relating to the use of whey in the production of dairy drinks. In this case a mixture of acid whey, caseins, whey proteins and carbohydrates is used in order to give a base formulation with a casein / whey protein ratio between 0.5: 99.5 and 12:88. It is subsequently acidified with a food acidifier followed by acidification by a microbial culture. The same observation applies to US 2007/0065560. The present invention allows to obtain products having the characteristics of creamy yogurts whose texture can be manipulated either with the addition of small amounts of milk powder or with the variation of the fat content of the product. In addition, the addition of fruit pulp or aroma, sugar and / or other flavors and, optionally, the use of thickening gums also allow manipulation of this parameter according to the desired characteristics.

As caracteristicas dos produtos obtidos com base na utilização de CLPS demonstraram que com a manipulação de alguns ingredientes ou com a adição de adjuvantes é possível obter produtos com caracteristicas sensoriais muito semelhantes às dos iogurtes e produtos lácteos fermentados líquidos ou sólidos convencionais, e como tal 10 apresentarem características organolépticas bem aceites pelos consumidores. É de realçar que a presente realização descreve a utilização integral dos CLPS ou a utilização do permeado de ultrafiltração concentrado por osmose inversa (PUFC) como matéria-prima base na produção de produtos lácteos fermentados ou acidificados fazendo uso de uma cultura de kefir exclusiva ou usando uma mistura dessa cultura com estirpes comerciais de bactérias com actividade probiótica.The characteristics of the products obtained from the use of CLPS have shown that by manipulating some ingredients or adding adjuvants it is possible to obtain products with sensorial characteristics very similar to conventional yoghurts and liquid fermented or solid milk products, and as such organoleptic characteristics well accepted by consumers. It is to be noted that the present embodiment describes the full use of CLPS or the use of reverse osmosis concentrate ultrafiltration (PUFC) permeate as the base raw material in the production of fermented or acidified dairy products using a proprietary kefir culture or using a mixture of this culture with commercial strains of bacteria with probiotic activity.

Assim, a utilização direta de CLPS ou de PUFC aliada à utilização de uma cultura especifica e exclusiva que é propriedade dos autores da invenção (isoladamente ou combinada com estirpes probióticas comerciais) tornam os produtos inovadores e exclusivos.Thus, the direct use of CLPS or PUFC combined with the use of a specific and exclusive culture that is owned by the inventors (alone or in combination with commercial probiotic strains) makes the products innovative and unique.

Sumáriosummary

Na presente realização é descrito um processo inovador que permite a total valorização do lactosoro, principal subproduto da indústria de lacticinios, altamente poluente e cujo processamento como residuo é muito dispendioso. Deste processo inovador resultam dois produtos: o concentrado liquido de proteinas de soro (CLPS) e o permeado de UF concentrado (PUFC) que constituem a matéria-prima para o fabrico de produtos lácteos, em particular bebidas lácteas fermentadas.In the present embodiment an innovative process is described which allows the total recovery of the lactose, the main by-product of the dairy industry, which is highly polluting and whose processing as waste is very expensive. This innovative process results in two products: liquid whey protein concentrate (CLPS) and concentrated UF permeate (PUFC) which are the raw material for the manufacture of dairy products, in particular fermented dairy drinks.

Assim, é objetivo do presente pedido descrever um processo de produção de produtos lácteos, que compreende os seguintes passos: 11 - ultrafiltração do lactosoro, de onde resultam o concentrado líquido de proteína de soro (CLPS) e o permeado; - tratamento térmico do CLPS, posterior homogeneização e arrefecimento do CLPS, e - concentração do permeado da ultrafiltração por osmose inversa e obtenção do permeado da ultrafiltração concentrado (PUFC), - inoculação e fermentação do CLPS e PUFC com kefir, bactérias lácticas e/ou suas misturas; - arrefecimento até uma temperatura inferior a 20°C, durante um período inferior a 1 hora.Accordingly, it is the object of the present application to describe a process for the production of dairy products, which comprises the following steps: - ultrafiltration of lactose, from which the liquid whey protein concentrate (CLPS) and the permeate result; - CLPS thermal treatment, subsequent homogenization and cooling of the CLPS, and - concentration of the inverse osmosis ultrafiltration permeate and obtaining the concentrated ultrafiltration permeate (PUFC), - inoculation and fermentation of CLPS and PUFC with kefir, lactic acid bacteria and / or their mixtures; cooling to a temperature below 20 ° C for a period of less than 1 hour.

Numa forma de realização preferencial do processo de produção de produtos lácteos, o tratamento térmico do CLPS é realizado a uma temperatura entre 85-95°C durante pelo menos 5 minutos e arrefecimento decorre até à temperatura de 7 0°C.In a preferred embodiment of the milk product production process, the heat treatment of the CLPS is carried out at a temperature between 85-95 ° C for at least 5 minutes and cooling takes place at a temperature of 70 ° C.

Numa outra forma de realização preferencial do processo de produção de produtos lácteos, a homogeneização do CLPS é realizada à pressão de 50 a 100 bar.In another preferred embodiment of the milk product production process, the homogenization of the CLPS is carried out under a pressure of 50 to 100 bar.

Ainda numa outra forma de realização preferencial do processo de produção de produtos lácteos, ao CLPS ou ao PUFC são adicionados ingredientes selecionados de um grupo que compreende: leite em pó, açúcar, aromas ou preparados de frutas e os adjuvantes são selecionados de entre gomas espessantes, leite em pó, inteiro ou desnatado. 12In yet another preferred embodiment of the dairy product manufacturing process, the CLPS or the PUFC are added ingredients selected from a group comprising: milk powder, sugar, fruit flavors or preparations and the adjuvants are selected from thickening gums , whole or skimmed milk powder. 12

Numa forma de realização preferencial do processo de produção de produtos lácteos, a mistura de PUFC e ingredientes adicionados sofre uma homogeneização a 50 bar e um aquecimento até à temperatura de 75°C durante um periodo de 30 segundos.In a preferred embodiment of the dairy product production process, the mixture of PUFC and added ingredients is homogenised at 50 bar and heated to 75øC for a period of 30 seconds.

Numa outra forma de realização preferencial do processo de produção de produtos lácteos, as bactérias lácticas são selecionadas de um grupo que compreende uma cultura especifica de grãos de kefir (CIDCA AGK1), isoladamente ou em associação com bactérias lácticas tais como:In another preferred embodiment of the dairy product production process, the lactic acid bacteria are selected from a group comprising a specific culture of kefir grains (CIDCA AGK1), alone or in combination with lactic acid bacteria such as:

Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus rhamnosus,Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus rhamnosus,

Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum ou misturas destas estirpes.Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum or mixtures of these strains.

Ainda numa outra forma de realização preferencial do processo de produção de produtos lácteos, a fermentação decorre até se atingir um pH de 4,5.In still another preferred embodiment of the dairy product production process, the fermentation takes place until a pH of 4.5 is achieved.

Numa forma de realização preferencial do processo de produção de produtos lácteos, o arrefecimento rápido é realizado através de um túnel de arrefecimento ou num permutador tubular. É ainda objetivo da presente realização descrever os produtos lácteos obtidos pelo processo descrito anteriormente, em que que estes apresentam: - uma matriz proteica que compreende 90% a 100% de proteínas de soro de leite, quando são obtidas do CPLS, com contagens de Lactococcus spp. e Lactobacillus spp. superiores a 10.000.000 UFC/ g e de leveduras superiores a 1.000.000 UFC/g, e a seguinte composição fisico-química: 13 - Sólidos totais entre 15 e 20%; - Proteína entre 6 e 10%; - Gordura entre 1 e 5%; - Cinzas entre 1 e 2%; - Ph entre 4 e 4,5; - Acidez entre 4 e 12 mL NaOH 0,1N/10 mL de produto - Viscosidade entre 2500 e 10000 cPs. - baixos teores de proteína do leite, inferior a 10% proteínas, quando são obtidos do PUFC, com contagens de Lactococcus spp. e Lactobacillus spp. superiores a 10.000.000 UFC/ g e de leveduras superiores a 1.000.000 UFC/g, e a seguinte composição físico-química: - Sólidos totais entre 10 e 15%; - Proteína entre 0,5 e 4%; - Gordura entre 0 e 1%; - Cinzas entre 1 e 2%; - Ph entre 4 e 4,5; - Acidez entre 0,5 e 6 mL NaOH 0,1N/10 mL de produto - Viscosidade entre 2 e 1000 cPs.In a preferred embodiment of the milk product production process, the rapid cooling is effected through a cooling tunnel or in a tubular exchanger. It is a further object of the present invention to describe the dairy products obtained by the process described above, in which they have: a protein matrix comprising 90% to 100% whey proteins when obtained from CPLS with Lactococcus counts spp. and Lactobacillus spp. and of yeasts greater than 1,000,000 CFU / g, and the following physicochemical composition: 13 - Total solids between 15 and 20%; - Protein between 6 and 10%; - Fat between 1 and 5%; - Ash between 1 and 2%; - Ph between 4 and 4.5; - Acidity between 4 and 12 mL 0.1N NaOH / 10 mL of product - Viscosity between 2500 and 10000 cPs. - low milk protein levels, less than 10% protein, when obtained from the PUFC, with Lactococcus spp. and Lactobacillus spp. 10.000.000 CFU / g and yeasts higher than 1,000,000 CFU / g, and the following physico-chemical composition: - Total solids between 10 and 15%; - Protein between 0.5 and 4%; - Fat between 0 and 1%; - Ash between 1 and 2%; - Ph between 4 and 4.5; - Acidity between 0.5 and 6 mL 0.1N NaOH / 10 mL of product - Viscosity between 2 and 1000 cPs.

Breve descrição das figurasBrief description of the figures

Para uma mais fácil compreensão da invenção, as figuras 1 a 7 representam realizações preferenciais do invento que, contudo, não pretendem limitar o objeto ou âmbito do presente pedido.For an easier understanding of the invention, Figures 1 to 7 represent preferred embodiments of the invention which, however, are not intended to limit the object or scope of the present application.

Figura 1. Fluxograma do processo de produção dos concentrados líquidos de proteína de soro (CLPS) e do permeado da ultrafiltração concentrado por osmose inversa (PUFC). 14Figure 1. Flowchart of the production process of liquid whey protein concentrates (CLPS) and inverse osmosis concentrate ultrafiltration (PUFC) permeate. 14

Figura 2. Processo de obtenção de CLPS e de PUFC seguido de utilização desses produtos como matéria-prima de base na produção de bebidas lácteas fermentadas com kefir, bactérias probióticas ou a mistura de ambos.Figure 2. Process for obtaining CLPS and PUFC followed by the use of these products as the base raw material in the production of kefir-fermented dairy drinks, probiotic bacteria or the mixture of both.

Figura 3. Exemplo de dados experimentais relativos à produção de bebidas lácteas fermentadas por grãos de kefir, bactérias lácteas probióticas e ambos, à base de CLPS e de PUFC: Composição química dos produtos fermentados à base de CLPS (a) e PUFC (b). k: kefir; p: probiótico; k+p: kef ir+probiótico; ST: sólidos totais. A, B... médias com letras maiúsculas diferentes para cada componente, diferem estatisticamente (p <0,05) entre o tipo de produto, para cada caso de matéria-prima de base.Figure 3. Experimental data on the production of fermented dairy drinks with kefir grains, probiotic dairy bacteria and both based on CLPS and PUFC: Chemical composition of the fermented products based on CLPS (a) and PUFC (b) . k: kefir; p: probiotic; k + p: kef ir + probiotic; ST: total solids. A, B ... averages with different capital letters for each component, differ statistically (p < 0.05) between the product type, for each case of base raw material.

Figura 4. pH e acidez titulável (mL NaOH 0,1 N/10 mL produto) das bebidas fermentadas durante o processo de fermentação e armazenamento, (a) e (c) : CLPS; (b) e (d): PUFC; k=kefir; p=probiótico; k+p=kef ir+probiótico. A, B... médias com letras maiúsculas diferentes diferem estatisticamente (p <0,05) ao longo do tempo, para cada caso de matéria-prima de base.Figure 4. pH and titratable acidity (0.1 N NaOH / 10 mL product) of the fermented beverages during the fermentation and storage process, (a) and (c): CLPS; (b) and (d): PUFC; k = kefir; p = probiotic; k + p = kef ir + probiotic. A, B ... means with different capital letters differ statistically (p < 0.05) over time, for each case of base raw material.

Figura 5. Viscosidade (cPs) das bebidas fermentadas produzidas a partir de CLPS (a) e PUFC (b) ; k=kefir; p=probiótico; k+p=kef ir+probiótico. A, B... médias com letras maiúsculas diferentes diferem estatisticamente (p <0,05) ao longo do tempo, para cada caso de matéria-prima de base.Figure 5. Viscosity (cPs) of fermented beverages produced from CLPS (a) and PUFC (b); k = kefir; p = probiotic; k + p = kef ir + probiotic. A, B ... means with different capital letters differ statistically (p < 0.05) over time, for each case of base raw material.

Figura 6. Evolução microbiológica das bebidas fermentadas por kefir. (a): à base de CLPS; (b): à base de PUFC. 15Figure 6. Microbiological evolution of fermented beverages by kefir. (a): based on CLPS; (b): based on PUFC. 15

Figura 7. Evolução microbiológica das bebidas fermentadas produzidas a partir de CLPS. (a): kefir com CLPS fresco; (b) : kefir com CLPS descongelado; (c) : probiótico com CLPS fresco; (d) : probiótico com CLPS descongelado; (e) : kefir+probiótico com CLPS fresco; (f): kefir+probiótico com CLPS descongelado.Figure 7. Microbiological evolution of fermented beverages produced from CLPS. (a): kefir with fresh CLPS; (b): kefir with thawed CLPS; (c): probiotic with fresh CLPS; (d): probiotic with thawed CLPS; (e): kefir + probiotic with fresh CLPS; (f): kefir + probiotic with thawed CLPS.

Descrição de formas de realização A presente realização diz respeito à utilização de concentrados líquidos de proteínas do soro (CLPS) e permeado de ultrafiltração concentrado por osmose inversa (PUFC) na produção alimentos lácteos, em particular bebidas lácteas fermentadas. 0 CPLS é obtido através da concentração de soro lácteo, cuja composição é apresentada na Tabela 1, por ultrafiltração (UF) , desnaturação térmica das proteínas do concentrado obtido e a sua posterior homogeneização, de forma de permitir a sua utilização isolada no fabrico de diversos produtos lácteos, em particular bebidas lácteas fermentadas ou acidificadas, substituindo integralmente o leite. Do processo de ultrafiltração resulta também o permeado de soro que é posteriormente concentrado (PUFC). Este produto é bastante rico em lactose e sais minerais, e também pode ser utilizado como substituto parcial ou integral do leite para fermentação. 0 CLPS obtido por ultrafiltração contém um teor de sólidos que, dependendo do factor de concentração volumétrica (FCV = 15 ou 20), se poderá situar entre 11,55% e 25,60% sendo que os restantes componentes têm uma concentração de acordo com o referido nas Tabelas 1 e 2. 16Description of Embodiments The present invention relates to the use of liquid whey protein concentrates (CLPS) and reverse osmosis concentrate ultrafiltration permeate (PUFC) in the production of dairy foods, in particular fermented dairy drinks. The CPLS is obtained by the concentration of whey, whose composition is presented in Table 1, by ultrafiltration (UF), thermal denaturation of the proteins of the obtained concentrate and their subsequent homogenization, in order to allow their isolated use in the manufacture of several dairy products, in particular fermented or acidified milk drinks, fully substituting milk. From the ultrafiltration process also results the whey permeate which is subsequently concentrated (PUFC). This product is very rich in lactose and mineral salts, and can also be used as a partial or integral substitute for milk for fermentation. The CLPS obtained by ultrafiltration contains a solids content which, depending on the volumetric concentration factor (FCV = 15 or 20), may be between 11.55% and 25.60%, the remaining components having a concentration according to referred to in Tables 1 and 2. 16

Tabela 1. Composição aproximada do lactosoro e dos concentrados líquidos de proteína de soro após a ultrafiltração do lactosoro.Table 1. Approximate composition of lactose and liquid whey protein concentrates after ultrafiltration of lactose.

Compos ição (%) Lactosoro Soro concentrado (FCV=15) (a) (FCV=20) (b) Sólidos totais 5,25-6,6 11,55-20,6 13,8-25,6 Proteína 0,4-0,5 6,0-7,5 8,0-10,0 Gordura 0,05-0,5 0,75-7,5 1,0-10,0 Lactose 4,2-4,8 4,2-4,8 4,2-4,8 Sais 0,6-0,8 0,6-0,8 0,6-0,8Composition (%) Lactose Serum concentrate (FCV = 15) (a) (FCV = 20) (b) Total solids 5.25-6.6 11.55-20.6 13.8-25.6 Protein 0, 4-0.5 6.0-7.0 8.0-10.0 Fat 0.05-0.5 0.75-7.5 1.0-10.0 Lactose 4.2-4.8 4 , 2-4.8 4.2-4.8 Salts 0.6-0.8 0.6-0.8 0.6-0.8

Nota: (a) FCV=15; (b) FCV=20Note: (a) FCV = 15; (b) FCV = 20

Tabela 2 - Composição físico-química média do CLPS fermentado.Table 2 - Average physical-chemical composition of the fermented CLPS.

Produto Sólidos totais (%) Proteína (%) Gordura (%) Cinzas (%) pH Acidez (D Viscosidade (cPs) CLPS fermentado 15-20 6-10 1-5 1-2 4-5, 9 4-12 2500-10000 (1)- mL NaOH 0,1 N/10 mL produto O desenvolvimento de produtos alimentares produzidos na sua totalidade a partir de CLPS e a partir do PUFC é distintivo de outras soluções existentes.Product Total solids (%) Protein (%) Fat (%) Ash (%) pH Acidity (D Viscosity (cPs) Fermented CLPS 15-20 6-10 1-5 1-2 4-5,9-9 2500- 10000 (1) - mL NaOH 0.1 N / 10 mL product The development of food products produced entirely from CLPS and from the PUFC is distinctive from other existing solutions.

Nos processos convencionais de produção de iogurtes/produtos lácteos fermentados a matriz proteica tem como base as caseínas existentes no leite. No caso da presente realização, pelo facto de os produtos serem produzidos exclusivamente com base em soro, a matriz proteica que se forma resulta exclusivamente da presença de proteínas do soro (especialmente beta-lactoglobulina e alfa-lactalbumina). O valor nutricional poderá considerar- 17 se que é semelhante ao do requeijão tradicional, contudo os produtos obtidos através deste processo têm caracteristicas organoléticas claramente distintas das do requeijão e que se aproximam das de um iogurte comum.In conventional processes of yoghurt production / fermented dairy products the protein matrix is based on the existing caseins in milk. In the case of the present embodiment, because the products are produced exclusively on a serum basis, the protein matrix that is formed results exclusively from the presence of whey proteins (especially beta-lactoglobulin and alpha-lactalbumin). The nutritional value may be considered to be similar to that of traditional curd, but the products obtained through this process have organoleptic characteristics clearly different from those of curd and approaching those of a common yogurt.

Acresce que, a utilização de uma cultura especifica de kefir cuja actividade probiótica está largamente documentada, quando associada ou não, a estirpes probióticas comerciais constitui é uma mais-valia notável em termos nutricionais.In addition, the use of a specific culture of kefir whose probiotic activity is widely documented, when associated or not, to commercial probiotic strains constitutes a remarkable nutritional value.

Além das mais-valias proporcionadas pelo aumento do valor nutricional dos produtos alimentares obtidos, acresce a utilização da totalidade do subproduto das queijarias, que provoca um grave problema ambiental com cariz nacional e internacional, constituindo assim outra especificidade desta realização. Neste contexto, o facto de não serem utilizados processos tecnológicos com necessidades energéticas muito elevadas, permite a sua implementação em unidades industriais de pequena/média dimensão, sem recurso a avultados investimentos financeiros, como forma de satisfazer simultaneamente os requisitos legais em termos ambientais e a valorização e diversificação dos seus próprios produtos. Com esta tecnologia, a totalidade dos componentes sólidos do soro poderá ser reaproveitada e transformada em produtos alimentares, resultando como subproduto apenas água. Demonstra-se assim, que a grande vantagem deste processo é sem dúvida a perspectiva de ciclo fechado no reaproveitamento do lactosoro. 18In addition to the added value provided by the increased nutritional value of the food products obtained, the use of the entire by-product of dairies, which causes a serious environmental problem with a national and international character, is another specificity of this achievement. In this context, the fact that technological processes with very high energy needs are not used, allows them to be implemented in small / medium-sized industrial units, without the use of large financial investments, as a way of simultaneously satisfying the legal requirements in environmental terms and valuation and diversification of its own products. With this technology, all the solid components of the serum can be reused and transformed into food products, resulting in only water. It is thus demonstrated that the great advantage of this process is undoubtedly the closed-loop perspective on the reuse of lactose. 18

Explicação dos processos de obtenção do CLPS e de PUFC e dos processos para a produção de bebidas lácteas fermentadas: 1- Processo de obtenção de CLPS e de PUFC 0 soro é filtrado (podendo também ser desnatado) e concentrado a 50-55 °C usando um equipamento de ultrafiltração (UF) equipado com membranas de 10-20 kDa (limiar de corte) em modo de funcionamento descontinuo ou continuo. O factor de concentração volumétrica (FCV = volume de alimentação/volume de retido) aplicado poderá variar entre 15 e 20, dependendo do nivel de concentração de sólidos pretendidos no CLPS. Após concentração, o retido da UF (5-7% do volume inicial alimentação), com uma concentração em sólidos situada entre os valores referidos nas Tabelas 1 (a ou b) e 2, é submetido a um tratamento térmico a 85-95 °C, durante pelo menos 5 minutos, mas preferencialmente 20 minutos, com o objectivo de desnaturar as proteínas. O aquecimento do produto poderá ser efectuado em tanque com camisa, sob agitação moderada e com recirculação por intermédio de uma bomba de deslocamento positivo, sendo mantido a essa temperatura o tempo necessário e posteriormente arrefecido a 70 °C antes de homogeneizado a 50-100 bar. Preferencialmente, o produto poderá ser aquecido até à temperatura desejada em permutadores tubulares ou de superfície raspada e mantido em tanque sob agitação moderada e com recirculação por intermédio de uma bomba de deslocamento positivo antes de ser arrefecido a 70 °C. Depois deste arrefecimento é homogeneizado a 50-100 bar, num homogeneizador para se obterem agregados de 19 partículas com diâmetros inferiores a 10 ym. O diagrama de fluxo do processo de produção de CLPS é apresentado na Figura 1. O permeado de UF (93-95% do volume inicial de soro) e com a composição referida nas tabelas 3 e 4 é concentrado por osmose inversa até cerca de metade ou 1/3 do seu volume inicial. Este permeado depois de concentrado até um teor de sólidos totais situado entre o 9,71% e 16,97%, considerando um FCV igual a 2 e 3, respectivamente (Tabelas 3 e 4) pode ser sujeito a um processo de fermentação com grãos de kefir (CIDCA AGK1) ou outras culturas microbianas incluindo estirpes probióticas comerciais nas condições fermentativas mais adequadas para cada estirpe seleccionada.Explanation of the processes for obtaining CLPS and PUFC and the processes for the production of fermented milk drinks: 1- Process of obtaining CLPS and PUFC The serum is filtered (it can also be skimmed) and concentrated at 50-55 ° C using an ultrafiltration (UF) equipment equipped with 10-20 kDa membranes (cutoff threshold) in discontinuous or continuous mode of operation. The volumetric concentration factor (FCV = feed volume / retention volume) applied may vary from 15 to 20, depending on the level of solids concentration desired in the CLPS. After concentration, the UF retentate (5-7% of the initial feed volume), with a solids concentration lying between the values given in Tables 1 (a or b) and 2, is subjected to a heat treatment at 85-95ø C, for at least 5 minutes, but preferably 20 minutes, in order to denature the proteins. The heating of the product may be carried out in a jacketed tank under moderate agitation and recirculation by means of a positive displacement pump, being maintained at that temperature for the necessary time and then cooled to 70 ° C before being homogenized at 50-100 bar . Preferably, the product may be heated to the desired temperature in tubular or scraped surface exchangers and maintained under moderate stirring and recirculated through a positive displacement pump before being cooled to 70øC. After this cooling is homogenized at 50-100 bar in a homogenizer to obtain aggregates of 19 particles with diameters of less than 10 and m. The flow diagram of the CLPS production process is shown in Figure 1. The UF permeate (93-95% of the initial volume of serum) and the composition referred to in Tables 3 and 4 is concentrated by reverse osmosis to about half or 1/3 of its initial volume. This permeate after being concentrated to a total solids content of 9.71% and 16.97%, considering FCV equal to 2 and 3, respectively (Tables 3 and 4), can be subjected to a fermentation process with grains of kefir (CIDCA AGK1) or other microbial cultures including commercial probiotic strains under the most suitable fermentation conditions for each selected strain.

Tabela 3. Composição aproximada do permeado da UF de soro e dos concentrados do permeado.Table 3. Approximate permeate composition of serum UF and permeate concentrates.

Coirqposição (%) Permeado da UF Permeado concentrado OI (FCV=2) (a) (FCV=3) (b) Sólidos totais 4,85-5,65 9,71-11,31 14,56-16,97 Proteína 0,05 0,1 0,15 Gordura 0,005 0,01 0,015 Lactose 4,2-4,8 8,4-9,6 12,6-14,4 Sais 0,6-0,8 1,2-1,6 1,8-2,4(A) (FCV = 3) (b) Total solids 4,85-5,65 9,71-11,31 14,56-16,97 Protein (%) Permeado of UF Permeado concentrate OI (FCV = 2) 0.05 0.1 0.15 Fat 0.005 0.01 0.015 Lactose 4.2-4.8 8.4-9.6 12.6-14.4 Salts 0.6-0.8 1.2-1 , 6.8-2.4

Nota: (a) FCV=2; (b) FCV=3Note: (a) FCV = 2; (b) FCV = 3

Tabela 4 - Composição físico-química média do PUFC fermentadoTable 4 - Average physical-chemical composition of fermented PUFC

Produto Sólidos totais (%) Proteína (%) Gordura (%) Cinzas (%) pH Acidez (D Viscosidade (cPs) PUFC fermentado 10-15 0,5-4 0-1 1-2 4-5, 9 0,5-6 2-1000 20 (1)- mL NaOH 0,1 N/10 mL produto 2-Processo de obtenção dos produtos lácteos fermentados O CLPS produzido ou o PUFC podem ser imediatamente integrados nos processos de fabrico de: - Bebidas lácteas fermentadas liquidas (com viscosidade elevada) ou produtos lácteos fermentados sólidos (utilização integral de CLPS, isoladamente ou adicionados de leite em pó inteiro ou desnatado e de outros ingredientes, nomeadamente polpa ou aroma de fruta, açúcar e/ou outros aromas e/ou preparados de fruta);Product Total solids (%) Protein (%) Fat (%) Ash (%) pH Acidity (D Viscosity (cPs) Fermented PUFC 10-15 0.5-4 0-1 1-2 4-5,9 -6 2-1000 20 (1) - ml NaOH 0.1 N / 10 ml product 2-Process for obtaining fermented dairy products The CLPS produced or the PUFC can be immediately integrated into the manufacturing processes of: - Liquid fermented milk drinks (high viscosity) or solid fermented dairy products (whole use of CLPS, alone or in whole or in skimmed milk powder and other ingredients, in particular fruit pulp or flavor, sugar and / or other flavorings and / or fruit preparations );

Bebidas lácteas fermentadas ou acidificadas liquidas (com baixa viscosidade) (pela utilização de PUFC, adicionado ou não de outros ingredientes, nomeadamente, leite em pó, aromas e/ou preparados de frutas).Fermented or acidified liquid milk drinks (with low viscosity) (by the use of PUFC, added or not of other ingredients, namely milk powder, flavorings and / or fruit preparations).

2.1 - Processo de produção de bebidas lácteas fermentadas líquidas (viscosas) e produtos lácteos fermentados (sólidos) com base em CLPSProcess for the production of liquid (viscous) fermented dairy drinks and fermented dairy products (solids) based on CLPS

Ao CLPS obtido (Figura 2) pode ser adicionado leite em pó inteiro ou desnatado numa concentração de aproximadamente 5-10% (p/v) sendo a mistura tratada termicamente a 90 °C por 20 minutos, arrefecida a 70 °C e homogeneizada a 100 bar. A mistura de base para produção das bebidas lácteas fermentadas poderá conter outros ingredientes, nomeadamente açúcar, aromas ou preparados de frutas. Em seguida é arrefecida à temperatura adequada e submetida a um processo de fermentação em tanque por acção de grãos de kefir (CIDCA AGK1), isoladamente, ou em associação com 21 bactérias lácticas seleccionadas que poderão incluir estirpes probióticas comerciais de Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum ou misturas destas estirpes em proporções variáveis até obtenção de pH cerca de 4,5 e gelificação. Imediatamente após ser alcançado o pH desejado o produto é transferido para um túnel de arrefecimento com o objectivo de minimizar o tempo de arrefecimento até atingir a temperatura inferior a 20°C, preferencialmente a temperatura de 10 °C (ao longo de menos de 1 hora) . De seguida deverá ser conservado em câmaras de refrigeração a temperatura não superior a 4 °C.To the CLPS obtained (Figure 2), whole or skim milk powder at a concentration of approximately 5-10% (w / v) can be added, the mixture being thermally treated at 90øC for 20 minutes, cooled to 70øC and homogenized at 100 bar. The base mix for the production of fermented milk drinks may contain other ingredients, such as sugar, flavorings or fruit preparations. It is then cooled to the appropriate temperature and subjected to a tank fermentation process by kefir grains (CIDCA AGK1), alone or in combination with 21 selected lactic bacteria which may include commercial probiotic strains of Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum or mixtures of these strains in varying proportions to pH about 4.5 and gelling. Immediately after the desired pH is reached the product is transferred to a cooling tunnel in order to minimize the cooling time until the temperature reaches below 20Â ° C, preferably the temperature of 10Â ° C (over less than 1 hour ). It must then be stored in a chill chamber at a temperature not exceeding 4 ° C.

2.2 - Processo de produção de bebidas lácteas fermentadas ou acidificadas líquidas com base em PUFC O permeado de ultrafiltração (Figuras 1 e 2) é concentrado por osmose inversa e adicionado ou não a outros ingredientes, nomeadamente leite em pó, açúcar, aromas ou preparados de frutas. Seguidamente pode ou não ser homogeneizado a 100 bar sendo tratado termicamente a 75 °C por 30 segundos (a homogeneização justifica-se particularmente nos casos em que opcionalmente se adiciona leite em pó). Depois de arrefecido à temperatura adequada é submetido a um processo de fermentação em tanque por acção de grãos de kefir (CIDCA AGK1), isoladamente ou em associação com bactérias lácticas seleccionadas que poderão incluir estirpes probióticas comerciais de Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum ou misturas destas estirpes em proporções variáveis. Depois de atingido o pH desejado a fermentação ou acidificação são interrompidas por refrigeração até aos 4 °C sendo o produto embalado. 222.2. Process for the production of PUFC-based liquid fermented or acidified milk drinks The ultrafiltration permeate (Figures 1 and 2) is concentrated by reverse osmosis and added or not to other ingredients, namely powdered milk, sugar, flavorings or fruits. It can then be homogenized at 100 bar and heat treated at 75 ° C for 30 seconds (homogenization is particularly justified where powdered milk is optionally added). After cooling to the appropriate temperature, it is subjected to a tank fermentation process by kefir grains (CIDCA AGK1), alone or in combination with selected lactic bacteria which may include commercial probiotic strains of Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum or mixtures of these strains in varying proportions. After reaching the desired pH the fermentation or acidification are stopped by cooling to 4 ° C and the product is packed. 22

Dados ExperimentaisExperimental data

Exemplo de dados experimentais relativos à produção de bebidas lácteas fermentadas por grãos de kefir, bactérias lácteas probióticas e ambos, à base de CLPS e de PUFC.Example of experimental data on the production of fermented dairy drinks with kefir grains, probiotic dairy bacteria and both based on CLPS and PUFC.

Tabela 5. Composição química dos produtos fermentados à base de CLPS e PUFC. k: kefir; p: probiótico; k+p: kefir+probiótico; ST: sólidos totais.Table 5. Chemical composition of the fermented products based on CLPS and PUFC. k: kefir; p: probiotic; k + p: kefir + probiotic; ST: total solids.

Produtos ST (%) Proteína (%) Gordura (%) Cinzas (%) CLPS média +DP média +DP média +DP média +DP k 15,59 0, 02 6, 90 0, 84 2,30 0, 10 1,36 0,22 P 16,77 0,35 6,71 0,31 1,40 0, 00 1,56 0, 12 k+p 16,70 0, 04 6,37 0, 09 1,67 0, 12 1, 60 0, 05 PUFC média +DP média +DP média ±DP média +DP k 11,52 0, 19 0,50 0, 03 0,40 0, 10 1,16 0, 01 P 10,84 0, 05 0,78 0, 07 0,37 0, 06 1,07 0, 01 k+p 11,27 0, 07 0,62 0, 07 0,37 0, 06 1,12 0, 01ST products (%) Protein (%) Fat (%) Ash (%) Mean CLPS + Mean DP + Mean DP + Mean DP + DP k 15.59 0.02 6.90 90.4 2.30 0.10 1 , 36 0.22 P 16.77 0.35 6.71 0.31 1.40 0.001 1.56 0.12 k + p 16.70 0.004 6.37 0.09 1.67 0, 12 1, 600.05 Mean PUFC + Mean DP + Mean DP + Mean DP + DP k 11.52 0.19 0.50 0.03 0.40 0.10 10.116 0.01 P 10.84 0 , 05 0.78-0.07 0.37-0.06 1.07 0.01 k + p 11.27 0.07 0.62 0.07 0.37 0.06 1.12 0.01

Tabela 6. pH e acidez titulável AT (mL NaOH 0,1 N/10 mL produto) das bebidas fermentadas à base de CPLS e PUFC durante a fermentação e armazenamento. k=kefir; p=probiótico; k+p=kefir+probiótico.Table 6. pH and titratable acidity AT (0.1 N NaOH / 10 mL product) of the fermented beverages based on CPLS and PUFC during fermentation and storage. k = kefir; p = probiotic; k + p = kefir + probiotic.

Produtos CLPS PUFC pH k P k+p k P k+p Tempo (h) média ±DP média ±DP média +DP média +DP média +DP média +DP 0 5,50 0,10 5,37 0,12 5,37 0,06 4,80 0,05 4,80 0,04 4,79 0,01 24 4,47 0,06 4,47 0,06 4,33 0,06 4,43 0,06 4,70 0,10 4,13 0,12 168 4,25 0,05 4,15 0,05 4,19 0,01 4,38 0,03 4,43 0,06 4,10 0,10 Produtos CLPS PUFC AT k P k+p k P k+p Tempo (h) média ±DP média +DP média ±DP média ±DP média +DP média +DP 0 4,38 0,14 4,45 0,07 4,41 0,09 0,81 0,04 0,81 0,04 0,81 0,04 24 8,87 0,15 7,65 0,20 9,61 0,38 3,58 0,52 3,93 0,16 3,29 0,04 168 9,30 0,17 8,56 0,10 9,63 0,05 4,26 0,02 3,29 0,04 3,28 0,06 23CLPS products PUK pH k P k + pk P k + p Mean time (h) mean ± SD mean ± SD mean + mean SD + mean SD + mean SD + SD 0 5.50 0.10 5.37 0.12 5, 37 0.06 4.80 0.05 4.80 0.04 4.79 0.01 24 4.47 0.06 4.47 0.06 4.33 0.06 4.43 0.06 4.70 0.10 4.13 0.12 168 4.25 0.05 4.15 0.05 4.19 0.01 4.38 0.03 4.43 0.06 4.10 0.10 Products CLPS PUFC AT k P k + pk P k + p Mean (h) Mean ± SD Mean ± SD Mean ± SD Mean ± SD Mean ± SD Mean ± SD 0 4.38 0.14 4.45 0.07 4.41 0.09 0.81 0.04 0.81 0.04 0.81 0.04 24 8.87 0.15 7.65 0.20 9.61 0.38 3.58 0.52 3.93 0.16 3 , 29 0.04 168 9.30 0.17 8.56 0.10 9.63 0.05 4.26 0.02 3.29 0.04 3.28 0.06 23

Tabela 7. Viscosidade (cPs) das bebidas fermentadas produzidas a partir de CLPS e PUFC ao longo do tempo.Table 7. Viscosity (cPs) of the fermented beverages produced from CLPS and PUFC over time.

CLPSCLPS

Tempo (h) kefir média ±DP probiótico média ±DP kefir+probiótico média ±DP 24 3013,33 15,28 3650,00 217,03 3443,33 20,82 168 1816,67 15,28 3236,67 15,28 3153,33 5,77Time (h) mean kefir ± SD average probiotic ± DP kefir + average probiotic ± SD 24 3013.33 15.28 3650.00 217.03 3443.33 20.82 168 1816.67 15.28 3236.67 15.28 3153.33 5.77

PUFC kefir probiótico kefir+probiótico Tempo (h) média ±DP média ±DP média ±DP 24 2,30 0,01 2,43 0,01 2,35 0,01 168 3,07 0,01 2,95 0,01 2,82 0,00PUFC kefir probiotic kefir + probiotic Time (h) mean ± SD mean ± SD mean ± SD 24 2.30 0.01 2.43 0.01 2.35 0.01 168 3.07 0.01 2.95 0, 01 2.82 0.00

Tabela 8. Evolução em termos microbiológicos logio (UFC/mL) das bebidas fermentadas por kefir à base de CLPS e de PUFC.Table 8. Evolution in logistic microbiological terms (CFU / mL) of kefir-fermented beverages based on CLPS and PUFC.

CLPSCLPS

Lactococcus spp Lactobacillus spp Leveduras Tempo (dias) média ±DP média ±DP média ±DP 0 5,27 0, 05 5,13 0, 47 4,72 1,24 12 7,61 0, 39 7, 60 0,26 5,58 0,15 24 8,34 0, 55 6, 98 0, 46 6, 66 0,15 48 8,75 0, 38 8,78 0, 44 7,54 0,56 168 7,96 0, 23 6, 89 0, 49 6, 42 0,32 PUFC Lactococcus spp Lactobacillus spp Leveduras Tempo (dias) média ±DP média ±DP média ±DP 0 4,15 0, 21 4,74 0, 30 5,18 0,89 12 6, 62 0, 15 7,08 0, 50 6, 82 0,47 24 7,50 0, 26 7, 66 0,15 5,82 0,39 48 8,54 0, 62 8, 91 0,20 8,00 0,14 168 7,75 0, 11 7,73 0,27 6,28 0,20 24Lactococcus spp. Lactobacillus spp. Yeasts Time (days) mean ± SD mean ± SD mean ± SD 0 5.27 0.05 5.13 0.47 4.72 1.24 12 7.61 0.39 7.60 5.58 0.15 24 8.34 0.555 6, 98 0.46 6, 66 0.15 48 8.75 0.38 8.78 0.44 7.54 0.56 168 7.96 0, 23 6, 89 0.49 6, 42 0.32 PUFC Lactococcus spp Lactobacillus spp Yeasts Time (days) mean ± SD mean ± SD mean ± SD 0 4.15 0.121 4.74 0.30 5.18 0, 89 12 6, 62 0, 15 7.08 0, 50 6, 82 0.47 24 7.50 0.26 7, 66 0.15 5.82 0.39 48 8.54 0.62 8.91 0 , 20 8.00 0.14 168 7.75 0.17 7.73 0.27 6.28 0.20 24

Tabela 9. Evolução microbiológica loglO(UFC/mL) das bebidas fermentadas produzidas a partir de CLPS fresco e descongelado. k=kefir; p=probiótico; k+p=kefir+probiótico. kefir CLPS fresco CLPS descongelado T (d)Table 9. Microbiological evolution of logs (CFU / mL) of fermented beverages produced from fresh and thawed CLPS. k = kefir; p = probiotic; k + p = kefir + probiotic. kefir CLPS fresh CLPS thawed T (d)

Lactococcus spp média ±DPLactococcus spp mean ± SD

Lactobacillus spp média ±DPLactobacillus spp mean ± SD

Leveduras média ±DPYeast mean ± SD

Lactococcus spp média ±DPLactococcus spp mean ± SD

Lactobacillus spp média +DPLactobacillus spp mean + DP

Leveduras média ±DP 0 1 7 14 5,27 0,05 7,80 0,00 9.38 0,08 9.39 0,08 5,27 0,058,01 0,10 8,34 0,14 5,13 0,47 8,17 0,03 7,79 0,73 7,82 0,61 4,72 1,24 5,74 0,37 7,27 0,89 6,56 0,59 5,27 0,05 8,25 0,34 7,30 0,00 7,00 0,00 5,13 0,47 8,68 0,18 7,74 0,00 7,50 0,00 4,72 1,24 6,78 0,39 6,34 0,006,88 0,10 probiótico CLPS fresco CLPS descongelado T (d) Lactococcus spp média ±DP Lactobacillus spp média ±DP - Lactococcus spp média ±DP Lactobacillus spp média +DP - 0 5,27 0,05 5, 13 0,47 5, 27 0,05 5,13 0,47 1 7,90 0,10 8,21 0,15 7,43 0,15 8,19 0,11 7 8,68 0,65 8,85 0,69 8,04 0,06 8,58 0,12 14 7,23 0,18 7,73 0,40 7, 00 1,20 7,43 1,38 kefir+probiótico CLPS fresco CLPS descongelado T (d)Yeasts average ± SD 0 1 7 14 5.27 0.05 7.80 0.00 9.38 0.08 9.39 0.08 5.27 0.058.01 0.10 8.34 0.14 5.13 0.47 8 , 17 0.03 7.79 0.73 7.82 0.61 4.72 1.24 5.74 0.37 7.27 0.89 6.56 0.59 5.27 0.05 8.25 0.34 7.30 0.00 7.00 0.00 5.13 0.47 8.68 0.18 7.74 0.00 7.50 0.00 4.72 1.24 6.78 0, 39 6.34 0.006.88 0.10 probiotic CLPS fresh CLPS thawed T (d) Lactococcus spp mean ± SD Lactobacillus spp mean ± SD - Lactococcus spp mean ± SD Lactobacillus spp mean + DP -0 5.27 0.05 5, 13 0.47 5, 27 0.05 5.13 0.47 1 7.90 0.10 8.21 0.15 7.43 0.15 8.19 0.11 7 8.68 0.65 8, 85 0.69 8.04 0.06 8.58 0.12 14 7.23 0.18 7.73 0.40 7.00 1.20 7.43 1.38 kefir + probiotic Fresh CLPS CLPS thawed T ( (d)

Lactococcus spp média ±DPLactococcus spp mean ± SD

Lactobacillus spp média +DPLactobacillus spp mean + DP

Leveduras média ±DPYeast mean ± SD

Lactococcus spp média +DPLactococcus spp mean + DP

Lactobacillus spp média ±DPLactobacillus spp mean ± SD

Leveduras média ±DP 0 1 7 14 5.13 0,47 7,97 1,21 8,71 0,43 8.13 0,60 4,72 1,24 6,37 0,91 7,20 0,00 7,00 0,00 5,27 0,05 8,50 0,22 8,55 0,12 8,42 0,10 5,13 0,47 8,56 0,16 8,22 0,11 8,23 0,10 4,72 1,24 6,50 0,32 5,87 0,86 6,92 0,37Yeasts average ± SD 0 1 7 14 5.13 0.47 7.97 1.21 8.71 0.43 8.13 0.60 4.72 1.24 6.37 0.91 7.20 0.00 7.00 0 , 00 5.27 0.05 8.50 0.22 8.55 0.12 8.42 0.10 5.13 0.47 8.56 0.16 8.22 0.11 8.23 0.10 4.72 1.24 6.50 0.32 5.87 0.86 6.92 0.37

Lisboa, 20 de Junho de 2014 25Lisbon, June 20, 2014 25

Claims (12)

REIVINDICAÇÕES 1. Processo de produção de produtos lácteos, caracterizado por compreender os seguintes passos: - ultrafiltração do lactosoro, de onde resultam o concentrado líquido de proteína de soro (CLPS) e o permeado; — tratamento térmico do CLPS, posterior homogeneização e arrefecimento do CLPS, e - concentração do permeado da ultrafiltração por osmose inversa e obtenção do permeado da ultrafiltração concentrado (PUFC), - inoculação e fermentação do CLPS e PUFC com kefir, bactérias lácticas e/ou suas misturas; - arrefecimento até uma temperatura inferior a 20°C, durante um período inferior a 1 hora.A process for the production of dairy products comprising the following steps: - ultrafiltration of the lactose, from which the liquid whey protein concentrate (CLPS) and the permeate result; - CLPS thermal treatment, subsequent homogenization and cooling of the CLPS, and - concentration of the inverse osmosis ultrafiltration permeate and obtaining the concentrated ultrafiltration permeate (PUFC), - inoculation and fermentation of CLPS and PUFC with kefir, lactic acid bacteria and / or their mixtures; cooling to a temperature below 20 ° C for a period of less than 1 hour. 2. Processo de produção de produtos lácteos de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por o tratamento térmico do CLPS ser realizado a uma temperatura entre 85-95°C durante pelo menos 5 minutos e arrefecimento até à temperatura de 70°C.Process for the production of dairy products according to the preceding claim, characterized in that the heat treatment of the CLPS is carried out at a temperature between 85-95 ° C for at least 5 minutes and cooling to the temperature of 70 ° C. 3. Processo de produção de produtos lácteos de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a homogeneização do CLPS ser realizada à pressão de 50 a 100 bar. 1Process for the production of dairy products according to any one of the preceding claims, characterized in that the homogenization of the CLPS is carried out under a pressure of 50 to 100 bar. 1 4. Processo de produção de produtos lácteos de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por serem adicionados ao CLPS ou ao PUFC ingredientes selecionados de um grupo que compreende: leite em pó, açúcar, aromas ou preparados de frutas e os adjuvantes serem selecionados de entre gomas espessantes, leite em pó, inteiro ou desnatado.Process for producing dairy products according to any one of the preceding claims, characterized in that the ingredients selected from the group consisting of: milk powder, sugar, fruit flavors or preparations are added to the CLPS or the PUFC and the adjuvants are selected of thickening gums, whole or skimmed milk powder. 5. Processo de produção de produtos lácteos de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por a mistura de PUFC e ingredientes adicionados sofrer uma homogeneização a 50 bar e um aquecimento até à temperatura de 75°C durante um período de 30 segundos.Process for the production of dairy products according to the preceding claim, characterized in that the mixture of PUFC and added ingredients is homogenised at 50 bar and heated to a temperature of 75 ° C for a period of 30 seconds. 6. Processo de produção de produtos lácteos de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por as bactérias lácticas serem seleccionadas de um grupo que compreende uma cultura específica de grãos de kefir (CIDCA AGK1), isoladamente ou em associação com bactérias lácticas tais como: Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum ou misturas destas estirpes.Process for the production of dairy products according to any one of the preceding claims, characterized in that the lactic acid bacteria are selected from a group comprising a specific culture of kefir grains (CIDCA AGK1), alone or in combination with lactic acid bacteria such as : Lactobacillus acidophillus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum or mixtures of these strains. 7. Processo de produção de produtos lácteos de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a fermentação decorrer até atingir um pH de 4,5.Process for the production of dairy products according to any one of the preceding claims, characterized in that the fermentation takes place until reaching a pH of 4.5. 8. Processo de produção de produtos lácteos de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o arrefecimento rápido ser realizado 2 através de um túnel de arrefecimento ou num permutador tubular.Process for the production of dairy products according to any one of the preceding claims, characterized in that the rapid cooling is carried out either by means of a cooling tunnel or in a tubular exchanger. 9. Produtos lácteos obtidos pelo processo descrito nas reivindicações 1 a 8, caracterizados por terem uma matriz proteica que compreende 90% a 100% de proteínas de soro de leite, quando são obtidas do CPLS.Dairy products obtained by the process described in claims 1 to 8, characterized by having a protein matrix comprising 90% to 100% whey proteins, when obtained from the CPLS. 10. Produtos lácteos de acordo com a reivindicação anterior, caracterizados por apresentarem contagens de Lactococcus spp. e Lactobacillus spp. superiores a 10.000. 000 UFC/ g e de leveduras superiores a 1.000.000 UFC/g, e a seguinte composição fisico-quimica: - Sólidos totais entre 15 e 20%; - Proteína entre 6 e 10%; - Gordura entre 1 e 5%; - Cinzas entre 1 e 2%; - Ph entre 4 e 4,5; - Acidez entre 4 e 12 mL NaOH 0,1N/10 mL de produto - Viscosidade entre 2500 e 10000 cPs.Dairy products according to the preceding claim, characterized in that they have Lactococcus spp. and Lactobacillus spp. more than 10,000. 000 CFU / g and yeasts greater than 1,000,000 CFU / g, and the following physico-chemical composition: - Total solids between 15 and 20%; - Protein between 6 and 10%; - Fat between 1 and 5%; - Ash between 1 and 2%; - Ph between 4 and 4.5; - Acidity between 4 and 12 mL 0.1N NaOH / 10 mL of product - Viscosity between 2500 and 10000 cPs. 11. Produtos lácteos obtidos pelo processo descrito nas reivindicações 1-8, caracterizados por conterem baixos teores de proteína do leite inferior a 10% proteínas quando são obtidos do PUFC.Dairy products obtained by the process described in claims 1-8, characterized in that they contain low milk protein levels of less than 10% protein when obtained from the PUFC. 12. Produtos lácteos de acordo com a reivindicação anterior, caracterizados por apresentarem contagens de Lactococcus spp. e Lactobacillus spp. superiores a 10.000. 000 UFC/ g e de leveduras superiores a 1.000.000 UFC/g, e a seguinte composição físico-química: - Sólidos totais entre 10 e 15%; 3 - Proteína entre 0,5 e 4%; - Gordura entre 0 e 1%; - Cinzas entre 1 e 2%; - Ph entre 4 e 4,5; - Acidez entre 0,5 e 6 mL NaOH 0,1N/10 mL de produto - Viscosidade entre 2 e 1000 cPs. Lisboa, 20 de Junho de 2014 4Dairy products according to the preceding claim, characterized in that they have Lactococcus spp. and Lactobacillus spp. more than 10,000. 000 CFU / g and yeasts greater than 1,000,000 CFU / g, and the following physico-chemical composition: - Total solids between 10 and 15%; 3 - Protein between 0.5 and 4%; - Fat between 0 and 1%; - Ash between 1 and 2%; - Ph between 4 and 4.5; - Acidity between 0.5 and 6 mL 0.1N NaOH / 10 mL of product - Viscosity between 2 and 1000 cPs. Lisbon, June 20, 2014 4
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