PT1416803E - Processo para produção de queijos e outros lacticínios e produtos derivados. - Google Patents

Description

ΕΡ 1 416 803/PT

DESCRIÇÃO "Processo para produção de queijos e outros lacticínios e produtos derivados"

Domínio do invento O presente invento refere-se, de uma maneira geral, a um processo para a produção de queijos e outros lacticínios e, mais particularmente, a um processo para a produção de queijos e outros lacticínios utilizando ácido lactobiónico e aos produtos resultantes deste.

Antecedentes do invento

Os queijos são, geralmente, produzidos por adição de um microorganismo ao leite que seja capaz de metabolizar a lactose para produzir ácido láctico e desenvolver acidez. Com o leite é usualmente utilizado um enzima de coalhar ou de coagulação do leite, tal como o coalho, ou através do desenvolvimento de acidez no ponto isoeléctrico da caseína. A coagulação do leite por enzima requer também um ambiente acídico. O leite é inoculado com uma cultura bacteriana ou um fermento lácteo que produz ácido láctico suficiente para que o coalho funcione. O coágulo ou o leite coalhado resultante incorpora, geralmente, caseína transformada, gorduras, incluindo manteiga natural e agentes de sabor que se formam (especialmente quando é utilizada uma cultura bacteriana) . O leite coagulado é cortado, o soro é separado e então recupera-se da coalhada resultante. A coalhada pode ser prensada para proporcionar um bloco de queijo; a cura pode ocorrer durante um período de tempo sob condições controladas. Por exemplo, um queijo duro, tal como um queijo cheddar pode ser curado desde de cerca de 10 dias até um ano ou mais, dependendo do sabor desejado para o queijo e da massa do queijo. É também bem conhecido o facto de se proporcionar um produto de queijo possuindo algumas das características do queijo natural desfazendo um ou mais queijos naturais e aquecendo o queijo com um agente de emulsificação. A designação dada ao produto resultante depende dos 2

ΕΡ 1 416 803/PT ingredientes utilizados e da sua composição e, nalguns casos, é determinada pelos Regulamentos promulgados pela U.S. Food and Drug Administration, conhecidos como Padrões de Identidade. Por exemplo, o termo "queijo processado pasteurizado" refere-se a um produto compreendendo uma mistura de queijos a que foi adicionado um agente de emulsificação e possivelmente ácidos, e a mistura foi então trabalhada e aquecida até se obter uma massa homogénea plástica. De acordo com os Padrões de Identidade, o teor de humidade do queijo processado não excede geralmente cerca de 44 por cento e o queijo processado tem um teor de gordura minimo de cerca de 40 por cento em relação ao peso seco. É também sabido que o queijo natural pode ser produzido utilizando leite concentrado que foi preparado por processamento com membranas, tal como por ultrafiltração, leite esse que é recirculado através de uma membrana semipermeável com uma pressão elevada de modo a que a água e os componentes de baixo peso molecular passem através da membrana, enquanto certas proteínas e gorduras são retidas pela membrana. As culturas para a produção de queijo são adicionadas ao leite concentrado obtido que é então fermentado, usualmente na presença de um enzima de coagulação de leite, tal como o coalho, para proporcionar um coágulo. O coágulo resultante é cortado ou destroçado para provocar a sinerese que resulta na separação do soro. O soro é escorrido e a coalhada é processada. O tipo de culturas de queijo utilizadas e o processamento varia com o produto de queijo desejado. A coalhada pode ser então salgada, colocada em moldes e prensada para permite ainda mais escorrimento de soro. O queijo é então curado na extensão desejada. O queijo creme é um queijo coagulado com ácido, não curado, feito de componentes lácteos incluindo natas. O queijo creme, que é normalmente armazenado sob condições de refrigeração, possui uma consistência suave e do tipo manteiga, com um perfil de sabor lácteo delicado, que não inclui aroma/gosto anormal. A textura e a massa do queijo creme às temperaturas de refrigeração são geralmente de modo a que o queijo creme possa ser removido e barrado. Ao fazer queijo creme, natas doces e derivados de leite sólidos ou leite são tipicamente misturados com uma mistura seca de goma 3 ΕΡ 1 416 803/ΡΤ vegetal e sal em proporções pré-seleccionadas para formar uma mistura de queijo creme. A mistura de queijo creme tem normalmente um teor de gordura do leite de 10 a 14 por cento (e em certos procedimentos de produção até tanto como 20 por cento), de modo a que após processamento o produto de queijo creme acabado tenha um teor de gordura do leite de, pelo menos, 33 por cento do produto, e um teor total de sólidos do leite de, pelo menos, 45 por cento, correspondendo à presença de não mais do que 55 por cento de humidade no produto de queijo creme. A mistura de queijo creme é inoculada com uma cultura de ácido láctico. O coalho pode ser utilizado para auxiliar a coagulação da mistura. A mistura é fermentada mantendo-a à temperatura de inoculação até ser curada e se formar um coágulo. A acidez do coágulo pode estar, tipicamente, na gama de 0,6 a 0,9 por cento (calculada como percentagem equivalente de ácido láctico) e o pH do coágulo com cultura pode estar, tipicamente na gama de cerca de 4,2 a 5. O coágulo resultante é exposto a uma temperatura de 180°F durante um breve período de tempo e então centrifuga-se para separar a coalhada do soro e então o produto de queijo creme é arrefecido e embalado. O queijo creme contém, geralmente, de 2 a 3 por cento de lactose. A lactose (4-0-p-D-galactopiranosil-D-glucopiranose), correntemente designada por açúcar do leite, é o principal hidrato de carbono do leite. A lactose é um açúcar de baixo valor em sistemas alimentares por causa da intolerância à lactose e devido à sua contribuição para reacções de acastanhamento e cristalização. A utilização de substitutos do leite ou de teor lácteo reduzido em misturas de queijo para reduzir o teor de lactose no queijo produzido pode não proporcionar produtos aceitáveis do ponto de vista do respeito pelos regulamentos dos Padrões de Identidade, processabilidade e/ou das propriedades físicas do produto finais e das caracteristicas de sabor. O ácido lactobiónico (ácido 4-0-p-D-galactopiranosil-D-glucónico; CAS Reg. No. 96-82-2) é um composto cristalino branco, solúvel em água, e pode ser sintetizado a partir da lactose por oxidação do grupo aldeído livre na lactose 4

ΕΡ 1 416 803/PT realizada cataliticamente, quimicamente, electroquimicamente ou enzimaticamente. Harju, Bulletin de IDF 289, Cap. 6, pp. 27-30, 1993; Satory et al., Biotechnology Letters 19(12) 1205-08, 1997. A utilização de ácido lactobiónico, ou dos seus sais, como aditivos em produtos alimentares previamente descritos foi sugerida para várias aplicações especificas. As formas de quelato de cálcio ou de ferro do ácido lactobiónico foi descrita para suplementos dietéticos minerais. Riviera et al., Amer. J. Clin. Nutr.; 36(6) 1162-69, 1982. A patente U.S. N.° 5851578 descreve uma bebida límpida possuindo uma fibra que não forma gel e sais solúveis em água de cálcio, com ou sem vitaminas solúveis em água, com ou sem suplementos de sais minerais e tamponada com ácidos alimentares. O agente de tamponamento de ácido alimentar inclui os ácidos citrico, láctico, adipico, succinico, acético, gluconicoacético, lactobiónico, ascórbico, pirúvico e fosfórico, assim como combinações destes. O lactobionato de cálcio, uma forma de sal do ácido lactobiónico, foi aprovado para utilização como agente de consolidação em misturas de pudim secas. 21 c.f.r. § 172.720 (1999). Foi também proposta a utilização possível de ácido lactobiónico como acidulante alimentar geral, embora sem exploração ou ilustração. Timmermans "Whey: Proceeedings of the 2nd Int'l Whey Conf.", Int'l Dairy Federation, Chicago, Outubro 1997, pp. 233,249. Este artigo descreve, de um modo geral, o ácido lactobiónico como sendo útil como portador de antibióticos, um conservante de transplante de órgãos, suplemento mineral, promotor de crescimento de bifidobactéria ou como co-componente em detergentes na sua forma de sal K-lactobionato.

Será desejável produzir queijos com um teor de lactose reduzido ao mesmo tempo que se preserva o sabor, a textura, e caracteristicas de aparência comparáveis aos produtos de queijo convencionais. Deve ser também desejável reduzir os requisitos dos fermentos lácteos e o tempo associado a isto na produção de queijos, ao mesmo tempo que se mantêm atributos organolépticos aceitáveis. Será também desejável aumentar o teor de sólidos em queijos produzidos ao mesmo tempo que se utilizam quantidades reduzidas de fermentos lácteos em comparação com a prática convencional. Deve ser também desejável ser capaz de utilizar concentrados de soro com alto teor de lactose em formulações de queijo creme sem a 5

ΕΡ 1 416 803/PT necessidade de aumentar a utilização de culturas. O presente invento proporciona tais métodos e produtos em que o ácido lactobiónico é proporcionado numa mistura de queijo.

Resumo do invento O presente invento refere-se a um processo para a produção de queijos e outros lacticinios e aos produtos resultantes, em que é adicionado ácido lactobiónico ou gerado, in situ, em combinação com um componente lácteo no decurso do processo. Os queijos e outros lacticinios produzidos de acordo com o invento possuem atributos organolépticos completamente aceitáveis, embora permitindo reduções do tempo de processamento e/ou os requisitos de outros ingredientes, tais como os fermentos lácteos e/ou o coalho. Flexibilidade do processo é proporcionada deste modo, assim como assim como maiores rendimentos de produção e possíveis economias de custos de ingredientes. Para os fins deste invento, o termo "ácido lactobiónico" pretende incluir ácido lactobiónico assim como sais alimentares deste (e.g. sais alcalinos e alcalino-terrosos, sais de amónio e outros do género).

Verificou-se surpreendentemente que o ácido lactobiónico pode ser utilizado para coagulação acídica directa de queijos, tais como queijos creme, sem a necessidade de utilizar fermentos lácteos e/ou coalho. O ácido lactobiónico tem também um efeito de diminuição do pH das misturas de queijo, dado que acidifica os componentes lácteos utilizados na produção de queijo, tais como o leite, natas doces e soro. Adicionalmente, o ácido lactobiónico tem um sabor acídico doce que se verificou ser compatível com os produtos de queijo. Os produtos de queijo resultantes feitos com ácido lactobiónico possuem atributos de sabor, aparência, textura e sensação na boca completamente aceitáveis.

Noutra concretização, o ácido lactobiónico é utilizado para reduzir e, opcionalmente, mesmo eliminar, a quantidade de fermentos lácteos para o queijo utilizada na produção de queijo, tal como na produção de queijo duro ou de queijo ultrafiltrado (UF). Um fermento lácteo, tal como referenciado neste contexto, significa, geralmente, uma bactéria de ácido 6 ΕΡ 1 416 803/ΡΤ láctico. No caso da produção de queijo duro, tal como na produção de queijo cheddar, o ácido lactobiónico introduzido na mistura de queijo é utilizado para substituir parcialmente e reduzir a quantidade de fermentos lácteos que, de outro modo, seriam utilizados, o que auxilia eficazmente a acidificação da mistura de queijo. Este procedimento proporciona um produto de queijo incluindo uma mistura de ácido láctico e de ácido lactobiónico, que melhora o rendimento. 0 ácido lactobiónico pode ser também utilizado como ingrediente na produção de queijo processado, originando produtos aceitáveis. 0 ácido lactobiónico pode ser adicionado a uma mistura de queijo de acordo com qualquer uma das formas de concretização aqui descritas para proporcionar estes efeitos na sua forma de ácido livre, ou numa forma de sal consumivel deste, ou numa forma de pH neutralizado. A forma neutralizada, para estes fins, significa que o ácido lactobiónico é neutralizado antes de ser adicionado à mistura de queijo, numa solução aquosa a pH 7 por mistura deste com um agente alcalino que originará produtos de neutralização biocompativeis, tais como hidróxidos de metais alcalinos, como o hidróxido de sódio ou o hidróxido de potássio, ou um hidróxido de metal alcalino-terroso, tal como hidróxido de cálcio ou um carbonato de metal alcalino-terroso, tal como o carbonato de cálcio.

Noutro modo do invento vantajoso, que é aplicável a todas as várias formas de concretização de produção de queijo e de produção de outros lacticinios aqui descrito, que emprega ingredientes com componentes lácteos contendo lactose na mistura de queijo, o ácido lactobiónico pode ser introduzido nesta mistura de queijo através da sua formação in situ por acção catalítica de um enzima de oxidase de hidrato de carbono adicionado à lactose presente no(s) componente (s) lácteo(s) da mistura de queijo. Enzimas de oxidase de hidrato de carbono incluem, por exemplo, lactose-oxidase, glucose-oxidase, hexose-oxidase e outros do género, assim como misturas destes. Geralmente é preferida a lactose-oxidase. A formação in situ de ácido lactobiónico numa mistura de queijo durante a produção de queijo origina um grande número de efeitos benéficos. Primeiro, esta reduz eficazmente o teor 7 ΕΡ 1 416 803/ΡΤ de lactose do(s) componente (s) lácteo (s) das misturas de queijo, permitindo conseguir produtos com reduzido teor de lactose. Por isso, entre outras coisas, este aspecto do invento pode ser utilizado para a produção de produtos de queijo com reduzido teor de lactose. Alternativamente, esta permite a utilização de ingredientes relativamente mais ricos em lactose do que a mistura de queijo original, devido à conversão de uma porção do teor de lactose desta em ácido lactobiónico, que ocorrerá durante o decurso da produção do queijo após o ácido lactobiónico ser gerado. Adicionalmente, o ácido lactobiónico possui uma massa que é aproximadamente quatro vezes superior à do ácido láctico. Consequentemente, o ácido lactobiónico retido no produto de queijo, que foi originado por conversão catalítica da lactose, possui uma massa muito superior numa base equimolar, do que a lactose convertida em ácido láctico. Este efeito melhora a aparência, textura e sensação na boca do produto de queijo. Deste modo, o ácido lactobiónico pode actuar como agente de volume. Para os fins deste invento, o termo "agente de volume" significa um agente que imita os efeitos da gordura e/ou proteína natural nas composições de queijo na mesma extensão em que afecta a aparência (e.g. firmeza, opacidade) e qualidades texturais (e.g. lubrificação, suavidade, sensação na boca) do queijo.

Em geral, a proporção de ácido lactobiónico adicionada a uma mistura de queijo ou gerada in situ, através da conversão enzimática de lactose catalisada por adição de oxidase de hidrato de carbono, para proporcionar um ou mais efeitos vantajosos, varia de 0,1 a 10 por cento, particularmente de 2 a 6 por cento e, mais particularmente, de 3 a 5 por cento, com base no peso total da mistura de queijo antes da separação da coalhada e do soro.

Os produtos de soro de queijos produzidos utilizando ácido lactobiónico de acordo com este invento e que por isso retêm uma porção do ingrediente de ácido lactobiónico, podem ser também reciclados, em vez de serem completamente descarregados como um resíduo, para utilização como ingredientes de partida em lotes ou processamentos separados de produção de queijo para produzir queijos processados ou queijos creme. Alternativamente, o produto de soro de um 8

ΕΡ 1 416 803/PT procedimento de produção de queijo natural pode ser adicionado com ácido lactobiónico ou lactose-oxidase, e o produto de soro assim tratado pode ser utilizado como ingrediente de partida na produção separada de queijos processados, queijos creme ou outros lacticínios (incluindo, por exemplo, pós ou barras contendo soro e outros do género). O invento é notável na sua versatilidade. Estudos experimentais, tal como aqui descritos, demonstram a sua aplicabilidade na produção de uma larga variedade de tipos de queijos incluindo queijos creme, queijos duros e queijos processados pasteurizados. O invento foi também demonstrado com sucesso na produção dos assim designados queijos UF feitos a partir de leite concentrado ultrafiltrado (UF). O invento foi também demonstrado com sucesso na produção de outros lacticinios, tais como, por exemplo, nata ácida, iogurte, leite, leite com teor de lactose reduzido, e outros do género. Os queijos e outros lacticínios preparados com e/ou contendo ácido lactobiónico de acordo com este invento possuem sabores aceitáveis e texturas semelhantes aos dos queijos convencionais e outros lacticínios do género correspondentes.

Os produtos de queijo contendo ácido lactobiónico têm também uma melhor estabilidade devido ao efeito conservante do ácido lactobiónico. Como vantagem adicionada, as propriedades de quelação do ácido lactobiónico podem ser utilizadas como veículo de administração derivado de leite em produtos alimentares de suplemento de cálcio.

Breve descrição dos desenhos

Outras características e vantagens do presente invento tornar-se-ão evidentes a partir da descrição detalhada seguinte de formas de concretização do invento com referência aos desenhos, em que: a Figura 1 é um diagrama de fluxo dos passos utilizados numa forma de concretização do invento para a produção de um queijo creme; a Figura 2 é um diagrama de fluxo dos passos utilizados 9 ΕΡ 1 416 803/ΡΤ noutra forma de concretização do invento para a produção de um queijo creme; a Figura 3 é um diagrama de fluxo dos passos utilizados numa forma de concretização do invento para a produção de um queijo cheddar; a Figura 4 é um diagrama de fluxo dos passos utilizados noutra forma de concretização do invento para a produção de um queijo cheddar; a Figura 5 é um diagrama de fluxo dos passos utilizados numa forma de concretização do invento para a produção de um queijo UF; a Figura 6 é um diagrama de fluxo dos passos utilizados numa forma de concretização do invento para a produção de um queijo processado em que o ácido lactobiónico de várias fontes (6A, 6b e 6C) é adicionado a uma mistura de queijo processado; a Figura 7 é um esquema reaccional que mostra um mecanismo reaccional teórico da oxidação enzimática da lactose utilizando lactose-oxidase. a Figura 8 é um gráfico que mostra curvas de formação do creme (viscosidade em função do tempo) para queijos processados (do invento e de controlo) tal como preparados no Exemplo 7; e a Figura 9 é um gráfico que mostra curvas de formação do creme (viscosidade em função do tempo) para queijos processados (do invento e de controlo) tal como preparados no Exemplo 8.

Descrição detalhada do invento

Com referência à Figura 1, é ilustrado um esquema do processo geral de acordo com uma forma de concretização do invento em que o ácido lactobiónico é utilizado para coagulação acidica directa de um queijo creme, sem fermentos lácteos ou a adição de coalho. 0 queijo creme produzido é um 10 ΕΡ 1 416 803/ΡΤ queijo mole, suave, coagulado por via ácida, não curado, produzido a partir de lacticinios incluindo natas, tais como misturas de natas e concentrado de proteina de soro. Tal como indicado no passo 101, a consistência da composição de queijo creme, que permite que este seja espalhado mas mantendo a firmeza, é modulada por adição de uma goma vegetal, tal como a goma de alfarroba. São adicionados sal e um conservante. Qualquer falta de notas de fermentos no queijo directamente acidificado pode ser opcionalmente ultrapassada utilizando agentes de sabor para criar o desejado sabor do queijo. O fluido lácteo e o concentrado de proteina de soro são adicionados em proporções adequadas para proporcionar uma mistura de queijo que pode ser processada de acordo com o invento para proporcionar um queijo creme possuindo um teor de gordura de leite de, pelo menos, 33 por cento e um teor de humidade não excedendo 55 por cento com base no peso do produto de queijo creme. O ácido lactobiónico é adicionado numa quantidade eficaz para reduzir o pH até ao ponto isoeléctrico (í.e. cerca de 4,52) da caseina nos ingredientes lácteos. A proporção de ácido lactobiónico adicionado à mistura de queijo creme varia, geralmente, de 0,1 a 10 por cento, particularmente de 2 a 6 por cento e, mais particularmente, de 3 a 5 por cento, com base no peso total da mistura de queijo antes da separação da coalhada do soro.

O ácido lactobiónico pode ser adicionado à mistura de queijo directamente como ingrediente externo na sua forma de ácido livre ou, alternativamente, sob a forma de sal ou sob a forma de ácido neutralizado. A forma de ácido livre reduz o pH da massa do queijo. A formulação da mistura de queijo pode ser ajustada para compensar quaisquer reduções de pH que sejam superiores ao desejado para uma coagulação e propriedades fisicas óptimas do produto. A forma neutralizada do ácido lactobiónico não tem impacto no pH do produto. Na forma de sal, o ácido lactobiónico é, geralmente, proporcionado como um sal alcalino ou um sal de um metal alcalino-terroso, tal como um sal de sódio, um sal de potássio ou um sal de cálcio deste; com certeza que podem ser utilizados outros sais lactobiónicos, se desejado desde que sejam aceitáveis para utilização em produtos alimentares. A 11 ΕΡ 1 416 803/ΡΤ forma neutralizada do ácido lactobiónico pode ser preparada neutralizando o ácido lactobiónico dissolvido numa solução aquosa, tal como por adição a este de um agente alcalino, tal como hidróxido de sódio ou de potássio, suficiente para ajustar o pH da solução a cerca de 7.

Tal como mostrado na Figura 1, uma mistura de queijo é vigorosamente misturada e coagula devido à acidez do ácido lactobiónico (passo 103) ou de outro ácido adicionado no caso de se utilizar ácido lactobiónico neutralizado. A mistura é então aquecida a 180°F (82,2°C), durante 5 minutos, para um tratamento de pasteurização de curta duração (passo 105) e, depois disto, é homogeneizada (passo 107). No passo 109, as coalhadas e o soro podem ser separados através de qualquer técnica convencional, incluindo, por exemplo, centrifugação, filtração, tratamento mecânico e outros do género. O produto da coalhada pode ser embalado a frio ou a quente e, depois disto, é armazenado a frio. O produto de queijo creme (111) e o soro (113) contêm ácido lactobiónico. O produto de soro contendo o ácido lactobiónico pode ser reutilizado como ingrediente de partida em misturas de queijo creme subsequentes. Isto reduz a quantidade de resíduo e torna a operação de processamento mais eficiente. A introdução de ácido lactobiónico (quer livre, quer sob a forma de sal ou neutralizada) não origina quaisquer atributos organolépticos indesejados, tais como sabores estranhos, no produto de queijo creme, enquanto que a textura, aparência e sensação na boca são comparáveis às do queijo creme produzido convencionalmente.

Agora, com referência à Figura 2, o queijo creme é preparado de acordo com outro aspecto do invento em que o ácido lactobiónico é gerado in situ na mistura de queijo creme através da conversão da lactose catalizada por adição de lactose-oxidase. Neste esquema de processo, a mistura de queijo creme é preparada (passo 201), e então é pasteurizada (passo 203) e depois disto homogeneizada (passo 205). Nesta junção (passo 207), é adicionado um enzima de oxidase que cataliza a oxidação in situ da lactose presente nos líquidos lácteos em ácido lactobiónico. O ácido lactobiónico gerado possui um efeito de redução de pH da mistura de queijo. Oxidases adequadas a este respeito incluem, por exemplo, 12

ΕΡ 1 416 803/PT lactose-oxidase, celobiose-desidrogenase, glucose-frutose oxido-redutase, hexose-oxidase, e quaisquer outras oxidases possuindo a funcionalidade acima mencionada.

Um enzima particularmente adequado para a oxidação da lactose foi desenvolvido por Novozymes A/S e é descrito na patente WO 9931990. Tal como ilustrado na Figura 7, a lactose-oxidase pode ser introduzida e utilizada sob a forma de um flavo-enzima. Este flavo-enzima da Novozymes A/S contém um dinucleótido de flavinadenina (FAD) e, deste modo, não requer um receptor de electrões externo ou um segundo enzima para regenerar o co-factor. Esta oxidase de hidratos de carbono é produzida num microorganismo geneticamente modificado. O fad (dinucleótido de flavinadenina) é utilizado como co-factor de transferência de electrões com o enzima de oxidase de hidratos de carbono. O enzima inclui actividade entre um pH de 5 a 9 e a temperaturas que incluem até aproximadamente 190°F (88°C). Os substratos preferidos são di, tri e tetrassacáridos. De entre os dissacáridos, a lactose é o substrato mais adequado; a oxidação na posição Cl da porção de glucose da lactose resulta em ácido lactobiónico e na formação de peróxido de hidrogénio, num único passo reaccional. Este enzima será referido de uma maneira geral como "lactose-oxidase". O valor das unidades de actividade é de 146 U/ml, medido como mMole de glucose oxidada por minuto a pH 6 e a 77°F (25°C) . Tal como mostrado no esquema reaccional, esquematicamente ilustrado na Figura 7, o FAD é reduzido a uma forma intermédia e então desoxidado com a finalização da conversão da lactose em ácido lactobiónico. O peróxido de hidrogénio é um subproduto da reacção. A celobiose-desidrogenase é também um enzima útil para converter a lactose em ácido lactobiónico. Canevascini et al. Zeitschrift fur Lebensmittel Untersuchung und Forschung, 175: 125-129 (1982). Este enzima é, contudo, complexo e requer a utilização de um co-factor relativamente caro (e.g. quinonas, cytochrome C, Fe (III), e outros do género); também requer imobilização. É também requerido um segundo enzima, a lacase, para regenerar o co-factor utilizado com a celobiose-desidrogenase. A utilização de glucose-frutose-oxidoredutase para oxidar a lactose resulta em dois produtos, sorbitol e ácido lactobiónico e é ainda necessário um procedimento de 13 ΕΡ 1 416 803/ΡΤ separação para recuperar o produto de ácido lactobiónico. Nidetzky et al., Biotechnology and Bioengineering, Vol. 53 (1997). Apesar disso, a glucose-frutose-oxidoredutase é também um enzima adequado para a prática desta forma de concretização do invento. Alternativamente, podem ser utilizados sistemas enzimáticos menos eficientes. Por exemplo, pode ser utilizada lactase para hidrolisar primeiro a lactose em glucose e galactose e em seguida oxidação da glucose e da galactose utilizando glucose-oxidase e galactose-desidrogenase. A quantidade de enzima oxidase adicionada é uma quantidade eficaz para reduzir o pH ou ajudar a reduzir o pH da mistura de queijo de modo a que coagule. A quantidade de oxidase adicionada é, preferencialmente, suficiente para gerar um teor de ácido lactobiónico na mistura de queijo de 0,1 a 10 por cento, particularmente de 2 a 6 por cento e, mais particularmente, de 3 a 5 por cento, com base no peso total da mistura de queijo antes da separação da coalhada e do soro.

Pode ser adicionada uma cultura de ácido láctico no passo 207. Dado que a cultura de ácido láctico possui também o efeito de converter a lactose em ácido láctico e de reduzir o pH da mistura de queijo, a quantidade de lactose-oxidase pode ser ajustada para baixo até uma quantidade relativamente mais pequena para acomodar qualquer adição de cultura relacionada com isto.

Ainda com referência à Figura 2, no passo 209 a mistura de queijo é então incubada a 72°F (22,2°C), durante 12 a 20 horas. Este periodo de incubação, ou fermentação, é continuado até o pH da mistura de queijo ser de 4,5 a 4,6. Isto é seguido por aquecimento a 180°F para inactivar qualquer cultura adicionada (passo 211) . Após homogeneização (passo 213) a coalhada de queijo creme (217) é separada do soro (219) .

Em estudos experimentais, tal como descrito abaixo, a adição de oxidase de hidratos de carbono permite a utilização de niveis de lactose mais elevados ou aumenta a quantidade de sólidos derivados de lactose nos ingredientes liquidos 14

ΕΡ 1 416 803/PT lácteos que são convertidos em ácido lactobiónico, quando comparado com controlos preparados com culturas mas não oxidase. A quantidade de conversão de lactose conseguida nos ingredientes líquidos lácteos nesta forma de concretização pode atingir cerca de 85 por cento ou mais. Isto permite que os queijos sejam preparados possuindo um teor de lactose altamente reduzido ou, alternativamente, que possam ser utilizados ingredientes lácteos com um teor de lactose superior na mistura de queijo.

Com referência à Figura 3, é ilustrada outra forma de concretização do invento em que o ácido lactobiónico é utilizado como ingrediente activo numa mistura de queijo cheddar. Para além disto, nesta ilustração, fermento láctico, ou outra cultura, é completamente omitido, de modo a que a mistura de queijo é directamente acidificada utilizando ácido lactobiónico só no passo 301. A mistura de queijo é preparada misturando leite gordo, água e ácido lactobiónico em quantidades tal como descritas em relação à discussão da Figura 1. A seguir é adicionado coalho (e.g. quimosina) e a mistura é incubada a 88°F (31,1°C), durante 30 minutos. O coágulo é cortado com uma faca para permitir a sinerese (passo 307). A temperatura é aumentada até 102°F (38,9°C) com agitação e mantém-se durante 60 minutos. O pH do coágulo pode ser cerca de 5,8 neste ponto. O soro (314) é removido da coalhada (passo 313), segue-se a adição de sal (315), prensagem (317) e embalagem da coalhada de queijo (319) . O subproduto soro (314) contém ácido lactobiónico e pode ser reutilizado como ingrediente de partida na produção de queijo.

Tal como com a adição de coalho no passo (303) o método mais comum de coagulação com enzima é a proteólise com aspartato-proteinases, que são enzimas que hidrolisam proteínas. A principal fonte destes enzimas é o coalho, que pode ser obtido a partir de fontes animais, vegetais ou de fungos. O ingrediente activo do coalho é a fracção de enzima designado por renina. O coalho mais importante é a quimosina. A principal fonte tradicional tem sido a coalheira dos vitelos, mas presentemente a quimosina é comercialmente produzida a partir de microorganismos geneticamente modificados. 15

ΕΡ 1 416 803/PT Ο produto de queijo cheddar produzido com ou contendo ácido lactobiónico tem atributos organolépticos e texturais satisfatórios sem quaisquer sabores/odores estranhos e é comparável ao queijo cheddar convencional em termos destas características. Esta concretização, embora ilustrada no que se refere ao queijo cheddar, é também aplicável à produção de outros queijos duros.

Com referência à Figura 4, esta concretização é uma variação da concretização da Figura 3 pelo facto da lactose-oxidase ser utilizada para substituir, parcialmente, culturas para auxiliar a acidificação do queijo cheddar. No passo 401 a mistura de queijo cheddar é preparada com apenas 10 por cento da quantidade convencional de cultura (i.e. cerca de 0,001 por cento de cultura). Um enzima oxidase, tal como a lactose-oxidase é também adicionado à mistura de queijo. A função e a quantidade de lactose-oxidase adicionada neste caso são semelhantes às descritas acima em relação à forma de concretização descrita em relação com a Figura 2. Depois disto, são realizados os passos 403-419 que são semelhantes aos passos 303-319 descritos em relação à Figura 3. O produto de queijo cheddar possuía atributos organolépticos e texturais satisfatórios sem quaisquer sabores/odores estranhos, e é comparável ao queijo cheddar convencional em termos destas características. A oxidase converte uma porção significativa do teor de lactose original do ingrediente lácteo (e.g. leite) em ácido lactobiónico, que também ajuda a acidificar a mistura. Geralmente, 10 a 50 por cento da lactose pode ser convertida em ácido lactobiónico; mais preferencialmente, 20 a 40 por cento é convertida.

Agora com referência à Figura 5, a formação através do enzima oxidase de ácido lactobiónico in situ para acidificação directa de queijo filtrado em membrana em vez da utilização de fermentos lácteos é ilustrada de acordo com outra forma de concretização do invento. A mistura de queijo UF é preparada incluindo uma oxidase (passo 501). Oxidases úteis relacionadas com isto incluem aquelas tais como as descritas acima em relação à discussão da Figura 2. Leite gordo é ultrafiltrado ou microfiltrado utilizando um dispositivo convencional para este fim (passo 503). O leite é 16

ΕΡ 1 416 803/PT circulado através de uma membrana semi-permeável com uma pressão elevada de modo a que a água e os componentes de baixo peso molecular passem através da membrana, enquanto certas proteínas e gorduras são retidas pela membrana. A membrana semi-permeável, por exemplo, pode ser seleccionada para restringir a passagem de moléculas possuindo um peso molecular superior a 10000. No passo 505, natas doces e coalho são adicionados, seguido de coagulação (passo 507) e evaporação (passo 509) para formar o produto 511 que é então embalado. A lactose-oxidase é então adicionada numa quantidade eficaz para oxidar, pelo menos, uma porção da lactose em ácido lactobiónico e para reduzir suficientemente o pH da mistura de queijo de modo a que um coalho adicionado separadamente possa induzir coagulação. Geralmente, a quantidade de oxidase adicionada é suficiente para oxidar, pelo menos, 10 por cento da lactose presente, mais preferencialmente, 10 a 95 por cento da lactose presente e, ainda mais preferencialmente, 20 a 40 por cento da lactose presente. A utilização de uma tal oxidase para gerar ácido lactobiónico in situ utilizando a lactose presente na mistura oferece a vantagem adicional de reduzir significativamente os níveis de lactose na produção de queijo e outros lacticínios em comparação com os que, de outro modo, estariam presentes na ausência da adição de oxidase, com todas as outras coisas iguais. Novamente, esta permite a obtenção quer de níveis de lactose inferiores no queijo ou outro lacticínio quer a capacidade de utilizar ingredientes lácteos na mistura de queijo com níveis de lactose superiores do que os que por outro lado seriam ordinariamente utilizados. O ácido lactobiónico serve também para deslocar e diminuir, parcial ou totalmente, os requisitos de fermentos lácteos, de outro modo aplicados na produção de queijo, ao mesmo tempo que permite a manutenção de uma textura adequada sem o aparecimento de sabores/odores estranhos. Quando é apenas substituída parte dos fermentos lácteos pela introdução de ácido lactobiónico, a coagulação da mistura de queijo pode ser realizada através apenas de coagulação ácida utilizando quer ácido láctico quer ácido lactobiónico adicionados numa 17 ΕΡ 1 416 803/ΡΤ quantidade combinada. Deste modo, os rendimentos são melhorados uma vez que se conseguem poupanças de tempo, pelo menos por redução dos requisitos de fermentos lácteos. A co-adição opcional de um concentrado de sabor à mistura de queijo incluindo ácido lactobiónico pode ser utilizada para compensar adequadamente em sabor qualquer reduzida ou omitida utilização de fermento lácteo assim como quaisquer desejadas notas de sabores desejados.

Numa importante concretização do presente invento, ácido lactobiónico é incorporado no queijo processado. Com referência à Figura 6, ácido lactobiónico sob várias formas é adicionado a uma mistura que queijo processado incluindo, por outro lado, ingredientes convencionais, tais como agentes de emulsificação, sal, conservantes, corantes, queijo duro triturado e componentes lácteos, tais como concentrados de proteína de soro e soro seco (passo 601) . A mistura que queijo é aquecida até se obter uma massa homogénea plástica (passo 603) e então é embalada e arrefecida (passo 605). Na Figura 6A, o ácido lactobiónico é adicionado directamente à preparação de mistura de queijo processado. Na Figura 6B, o ácido lactobiónico é adicionado utilizando queijo contendo ácido lactobiónico biogerado. E na Figura 6C, o ácido lactobiónico é adicionado utilizando soro ou concentrado de soro ou um permeado contendo ácido lactobiónico biogerado. Um tal concentrado de soro, pode ser obtido, por exemplo, tratando o soro com uma lactose-oxidase adequada. O produto de queijo processado produzido com e contendo ácido lactobiónico possui atributos organolépticos e texturais satisfatórios sem quaisquer sabores/odores estranhos e é comparável ao queijo processado convencional em termos destas características.

Na produção de queijo processado é, frequentemente, desejável reduzir a gordura e/ou o teor de matéria seca do queijo processado. Esta necessidade é baseada, inter alia, nas preferências dos consumidores por produtos de baixas calorias e nas tentativas de poupar custos por unidade de quantidade de queijo processado. Se quer a gordura quer o teor de matéria seca do queijo processado forem reduzidos, contudo, existe frequentemente o problema referente à textura resultante da redução da gordura e/ou do teor de matéria seca 18

ΕΡ 1 416 803/PT do produto. Nomeadamente, um tal produto terá usualmente uma textura degradada e falhará na avaliação sensorial (i.e. sensação na boca). Verificou-se que a adição de ácido lactobiónico e/ou de um sal deste ao processo proporcionava um queijo processado capaz de possuir um reduzido teor de gordura e/ou de matéria seca ao mesmo tempo que preserva a textura e as caracteristicas sensoriais associadas a este. Especificamente, verificou-se que o ácido lactobiónico ou um sal deste melhora o comportamento do queijo processado após formação do creme {i.e. aumenta a viscosidade do queijo a quente durante a formação do creme a seguir a um tratamento com calor da formulação de queijo processado). Verificou-se que o ácido lactobiónico era eficaz para melhorar o queijo processado após formação do creme (i.e. aumentando a viscosidade a quente (ou mantendo-a com um teor reduzido de gordura e/ou de matéria seca)), mas não atrasando o processo de formação do creme. Muitos agentes de firmeza (e.g. dextrano, goma de alfarroba e outros do género) aumentam também a viscosidade a quente durante a formação do creme, mas isto, geralmente, resulta num atraso do processo total de formação do creme. Para além disso, as gomas e os amidos conduzem a atributos sensoriais negativos (e.g. sensação na boca de superfície vítrea), mesmo em quantidades inferiores a 2 por cento. As gomas, por exemplo, não podem ser utilizadas de todo em alguns queijos processados por essa razão.

Em conformidade, o presente invento proporciona um queijo processado compreendendo 0,1 a 10 por cento de ácido lactobiónico e/ou de um sal deste. Preferencialmente, a quantidade de ácido lactobiónico ou de um sal deste no queijo processado do presente invento está na gama de 0,5 a 7 por cento e, mais preferencialmente 1 a 5 por cento. O ácido lactobiónico pode ser introduzido na formulação de queijo processado como tal ou sob a forma do seu sal ou de misturas destes. Pode ser utilizado qualquer sal desde que seja aceitável num produto alimentar e, por outro lado, não deteriore as caracteristicas do queijo processado. Exemplos de sais respectivos são os sais alcalinos e alcalino-terrosos, tais como os sais de sódio, potássio, cálcio e magnésio. De entre estes sais, os sais de sódio e de cálcio são preferidos. 19

ΕΡ 1 416 803/PT Ο teor de matéria seca no queijo processado do invento é preferivelmente de 25 a 60 por cento e, mais preferivelmente, 30 a 50 por cento. O teor de gordura no queijo processado de acordo com o presente invento é, preferencialmente, 5 a 40 por cento, e mais preferencialmente 7 a 30 por cento. Neste contexto, a expressão "teor reduzido de gordura e/ou de matéria seca" deve ser entendida como referindo-se à formulação de queijo correspondente que não contém ácido lactobiónico. De acordo com isto, um especialista na matéria apreciará que podem haver formulações de queijos processados sem ácido lactobiónico e possuindo um teor inferior de gordura e/ou matéria seca do que um queijo processado de acordo com o presente invento. Contudo, as formulações de queijo processado convencionais não terão, consequentemente, as caracteristicas do queijo processado correspondente do invento, tal como a estabilidade textural e os benefícios sensoriais.

Um queijo processado do invento, incluindo um possuindo um teor reduzido de gordura e/ou matéria seca, pode ser produzido misturando ingredientes convencionais da formulação de queijo processado sem ácido lactobiónico e/ou um sal deste. Os ingredientes convencionalmente utilizados na produção de queijo processado compreendem queijo, manteiga, gordura de leite anidra, caseína, leite em pó desnatado, pó de soro, hidratos de carbono (tal como amido, lactose, ácido láctico e agente de ligação), sais (tal como cloreto de sódio e agentes de fusão ou de emulsificação (e.g. sais dos ácidos cítrico e fosfórico)) e água. Ou seja, as formulações de queijo processado convencionalmente utilizadas podem ser empregues no processo do presente invento.

No processo do invento, o ácido lactobiónico é, preferencialmente, utilizado sob a forma de uma solução aquosa em que o ácido é introduzido como tal ou sob a forma do seu sal. Um sal de ácido lactobiónico pode ser formado por adição de uma base, tal como hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de magnésio ou hidróxido de cálcio ou dos respectivos carbonatos, a uma solução de ácido lactobiónico. O sal pode ser também formado por ajuste do pH no processo de formulação de queijo. Deste modo, deve ser entendido que normalmente o sal de ácido lactobiónico pode ser formado por 20 ΕΡ 1 416 803/ΡΤ mistura de ingredientes da formulação de queijo processado com ácido lactobiónico. Preferencialmente, o pH da formulação de queijo processado resultante é ajustado na gama de 5,5 a 5,9, mais preferencialmente 5,6 a 5,8.

Numa concretização preferida do processo do presente invento para preparar queijo processado, o ácido lactobiónico e/ou o seu sal substitui parcial ou totalmente a lactose no processo de formulação de queijo. Um beneficio adicional do invento é o de que o acastanhamento devido à reacção de Maillard não é aumentado em formulações com um nivel de lactose mantido e é drasticamente reduzido em formulações em que a lactose é parcialmente substituída pelo ácido lactobiónico ou o seu sal.

No passo de mistura do processo de acordo com o presente invento pode ser utilizado qualquer procedimento de mistura praticado na produção de queijo processado. Tipicamente é uma mistura até se obter homogeneidade sob condições de agitação/cisalhamento a temperaturas entre 15 e 30°C e, mais preferencialmente, entre 20 e 25°C. Pode ser utilizado um equipamento de mistura convencional, tal como qualquer tipo de misturador (e.g. agitador, fita simples ou dupla e outros do género). O passo de mistura resultará na textura desejada (í.e. pasta tipo gel); o produto resultante pode ser embalado como produto final ou pode ser ainda tratado, se desejado ou necessário, dependendo de regulamentações governamentais relevantes. Por exemplo, é legalmente requerido um tratamento UHT (temperatura ultra alta) em certos países ou regiões (e.g. União Europeia) para assegurar uma redução de microorganismos específicos (e.g. Clostridia). A estrutura da mistura de queijo processado será usualmente destruída num passo de tratamento por calor originando uma solução de ingredientes altamente hidratados sem considerar o particular dispositivo de mistura ou o procedimento aplicado. Um tal tratamento requererá, normalmente, uma formação de creme subsequente da mistura para retomar as desejadas propriedades texturais (í.e. um estrutura de gel firme). O queijo processado que não sofre um tal tratamento de destruição da textura, tal como nos Estados unidos, geralmente não volta a formar creme. 21 ΕΡ 1 416 803/ΡΤ

Um processo detalhado para a preparação de queijo processado com um procedimento de formação de creme será agora descrito. Se a mistura resultante dos ingredientes da formulação de queijo processado e ácido lactobiónico ou o seu sal for tratada com calor, este tratamento pode ser realizado sob condições correntemente empregues na esterilização ou tratamento UHT. Ou seja, a temperatura é, preferencialmente, 105 a 150°C. Se o tratamento por calor for um tratamento UHT, a temperatura é, mais preferencialmente, 135 a 140°C (no caso de aquecimento indirecto, e.g., com um permutador de placa) ou 140 a 150°C (no caso de fogo directo, e.g. por injecção de vapor). Se o tratamento por calor for tratamento de esterilização, uma temperatura mais preferida está na gama de 110 a 120°C. O tratamento por calor é preferivelmente realizado durante 2 segundos a 20 minutos. Mais preferivelmente, no caso do tratamento UHT, o tempo de aquecimento é de 2 a 15 segundos, enquanto este está na gama de 10 a 20 minutos para o tratamento de esterilização. Em geral o tratamento por calor pode ser realizado através de injecção directa de vapor ou utilizando um permutador de calor com a superfície raspada ou qualquer tipo de forno descontínuo (e.g. forno Stephan) convencionalmente utilizado na arte.

No caso de tratamento por calor, a mistura tratada por calor é, subsequentemente, arrefecida até uma temperatura, preferencialmente, abaixo de 100°C e acima de 15°C (e.g. 25 a 98°C). Uma temperatura que esteja próxima da do passo seguinte de formação de creme é, com certeza, economicamente sensível. Por isso uma gama particularmente preferida é de 70 a 95°C. O arrefecimento pode ser realizado através de arrefecimento rápido (por libertação de pressão) ou utilizando qualquer tipo de permutador de calor ou outro dispositivo de arrefecimento, tal como um permutador de calor de placa, um permutador de calor com superfície raspada e outros do género, ou qualquer combinação destes. A seguir, a mistura arrefecida é sujeita a formação de creme que é, preferencialmente, realizada a uma temperatura de 70 a 95°C e mais preferencialmente 80 a 85°C. O tratamento de formação de creme pode ser realizado em qualquer vaso ou tanque convencional com um dispositivo que permita uma acção 22

ΕΡ 1 416 803/PT ligeira, suave de agitação/cisalhamento. O tratamento de formação de creme é, preferencialmente, conduzido até se conseguir o nivel de viscosidade de um queijo processado correspondente não contendo ácido lactobiónico ou o seu sal. As curvas de viscosidade em função do tempo de procedimentos convencionais de formação de creme são mostradas nas Figuras 8 e 9. Tal como fica evidente a partir destas curvas, após a fase de iniciação, a viscosidade atinge um patamar; preferencialmente, o tratamento de formação de creme é continuado até se atingir este patamar. Para os fins deste invento a plataforma é considerada como sendo o "nivel de viscosidade independente do tempo".

Embora possa ser desejável para uma melhor monitorização do processo, não é necessário medir a viscosidade ou um parâmetro relacionado de modo a beneficiar do efeito do invento. Algumas experiências e a avaliação da textura do produto correspondente podem ser suficientes para identificar rapidamente o tempo óptimo de formação de creme (que estará geralmente na plataforma) para uma formulação contendo ácido lactobiónico ou o seu sal. Uma fábrica de produção pode, então, utilizar um tempo identificado deste modo. O período do tratamento de formação de creme é preferencialmente de até 90 minutos e mais preferencialmente 10 a 40 minutos. O cisalhamento empregue no tratamento de formação de creme afectará usualmente o tempo deste e variará dependendo do tipo de fábrica (e.g. dimensão, operação em contínuo ou descontínuo e outros do género). Contudo, características tais como o cisalhamento não têm que ser usadas como parâmetro de controlo.

Numa forma de concretização preferida do processo do presente invento, a reacção de formação de creme é iniciada ("catalisada") por adição de um produto bem cremoso (i.e. queijo pré-aquecido) numa quantidade de até 10 por cento, preferivelmente mais de 0,1 por cento, mais preferencialmente na gama de 0,5 a 5 por cento e muito preferencialmente 2 por cento. O queijo pré-aquecido pode ser um material preparado ad hoc ou, tal como nos Exemplos 8 e 9, um produto comercial. Na fábrica pode ser conveniente reciclar como o queijo pré-aquecido para iniciar a reacção de formação de creme. A quantidade de queijo pré-aquecido afectará o tempo de formação de creme numa certa extensão (i.e. quanto mais queijo pré- 23

ΕΡ 1 416 803/PT aquecido menor o tempo de formação de creme); nos Exemplos 8 e 9, as porções de um produto comercial cremoso serviram para este fim. A adição de um tal "catalisador" (i.e. queijo pré-aquecido) é importante para conseguir tempos de formação de creme curtos nos Exemplos 8 e 9. Se não for utilizado queijo pré-aquecido, a formação de creme é consideravelmente mais demorada (e.g. por vezes duas vezes mais tempo). As Figuras 8 e 9 são gráficos que mostram as curvas de formação de creme (i.e. viscosidade em função do tempo) para as amostras descritas nos Exemplos 7 e 8, respectivamente. O queijo processado tratado com calor e com formação de creme pode ser ainda tratado de maneira convencional (e.g., arrefecido, embalado, armazenado). O queijo processado resultante está beneficiado em relação aos produtos convencionais pelo facto de manter uma textura e atributos sensoriais comparáveis com um teor de gordura e/ou de matéria seca ou, alternativamente, está melhor quando apresenta o mesmo teor de gordura e/ou de matéria seca.

Tendo descrito de uma maneira geral as formas de concretização do processo ilustrado nas figuras, assim como outras formas de concretização, o invento será agora descrito utilizando exemplos específicos que ilustram ainda várias características do presente invento mas que não pretendem limitar o domínio do invento que é definido nas reivindicações em anexo. Todas as percentagens aqui utilizadas são em peso, a menos que indicado em contrário.

Exemplo 1. Uma composição experimental incorporando características de uma concretização do invento foi preparada para demonstrar a utilização de ácido lactobiónico para acidificação directa na produção de queijo creme. A composição da mistura de queijo preparada deste modo é apresentada na Tabela 1.

De modo a preparar a mistura de queijo creme, o ácido lactobiónico comercialmente obtido em Lonza Inc. (Farilawn, NJ) sob a forma de um pó cristalino branco, foi dissolvido com agitação na água utilizada na composição. O ácido lactobiónico foi adicionado na sua forma de ácido livre nesta experiência. A solução contendo ácido lactobiónico foi então 24

ΕΡ 1 416 803/PT misturada com o resto dos ingredientes constituídos por natas doces, leite ultrafiltrado, sal (NaCl) e goma de alfarroba. A mistura coagulada e o pH da mistura resultante foi de cerca de 4,52. A mistura foi então aquecida a 180°F (82,2°C), e então homogeneizada a 2500 psi (17,24 MPa) . Ao longo deste processo não foi permitido que o componente lácteo liquido arrefecesse abaixo de 140°F (60,0°C). O produto de queijo creme obtido foi então embalado em recipientes de oito onças individuais e armazenado frio.

Tabela 1. Ingredientes de uma composição de queijo creme do invento

Componente Quantidade (%) Nata doce 77, 69 Leite UF (5X) 17,0 Ácido lactobiónico 4,0 Sal 0,7 Goma 0,3 Sorbato de potássio 0, 03 Agentes de sabor 0, 08 O produto de queijo creme foi avaliado organolepticamente por avaliadores treinados. Não foram detectados sabores/ odores estranhos. A aparência global, gosto, textura, e sensação na boca foram aceitáveis. A falta de notas de fermentos no queijo creme acidificado directamente obtido foi também ultrapassada utilizando sistemas de agentes de sabor para criar um desejado sabor de queijo creme.

Exemplo 2. Uma composição experimental incorporando caracteristicas de outra concretização do invento foi preparada para demonstrar a utilização do enzima lactose-oxidase para gerar ácido lactobiónico in situ para acidificação de um queijo creme. A composição da mistura de queijo creme é apresentada na Tabela 2. Esta composição foi comparada com uma composição de controlo representativa de um queijo creme convencional.

Nesta experiência, foi utilizado um ingrediente de enzima, a lactose-oxidase, para gerar ácido lactobiónico in situ durante a produção do queijo creme. A lactose-oxidase foi obtida em Novozyme A/S (Franklinton, NC) . Esta lactose-oxidase era um flavo-enzima possuindo FAD (dinucleótido de 25

ΕΡ 1 416 803/PT flavinadenina) presente como co-factor com a lactose-oxidase.

De modo a preparar a mistura de queijo creme, misturaram-se natas doces, WPC 80, sal, goma de alfarroba, concentrado de sabor de queijo creme, e sorbato de K. A mistura foi aquecida a 180°F (82,2°C) por aquecimento e mantida durante 5 minutos, seguido de homogeneização da mistura aquecida a cerca de 2500 psi (17,24 MPa). Nesta altura a mistura homogeneizada foi inoculada com o enzima de lactose-oxidase e um fermento lácteo de queijo creme em bruto. O fermento lácteo é uma cultura de DVS Lactococcus lactis comercialmente disponível, obtida em Chris Hansen, Inc., Milwaukee, Wiscosin. Após incubação a 720°F (22,2°C), durante a noite (16 horas) o pH caiu para 4,4. Após ajuste do pH a 4,7 utilizando uma mistura de queijo creme recentemente inoculada, a mistura foi então sujeita a um passo de aquecimento a 180°F (82,2°C) e homogeneizada a 2500 psi (17,24 MPa). O produto de queijo obtido foi então embalado em recipientes de 8 onças (236,59 ml) e armazenado a frio.

Como controlo, foi preparada outra mistura de queijo de acordo com a formulação descrita na Tabela 2 e o procedimento descrito acima, excepto que se omitiu o ingrediente de lactose-oxidase. As percentagens da mistura do controlo são apresentadas na Tabela 2.

Tabela 2. Ingredientes das composições de queijo creme do invento e de controlo

Ingrediente Quantidade na amostra do invento (%) Quantidade na amostra de controlo (%) Natas doces 77, 83 79, 41 Água 3,23 2, 43 Leite UF (5X) 17,0 17,0 Lactose-oxidase (258 U/ml) 0,82 0 Cultura 0,01 0,01 Sal 0,7 0, 73 Goma 0,3 0, 31 Sorbato de potássio 0, 03 0, 03 Agentes de sabor 0, 08 0,08

Determinou-se que o produto de queijo creme de controlo não tratado continha 2,5 por cento de lactose. Ao contrário, o produto de queijo creme tratado com o enzima lactose-oxidase 26

ΕΡ 1 416 803/PT representativo do invento continha apenas 0,3 por cento de lactose. O teor de ácido lactobiónico dos produtos de queijo creme foi determinado utilizando um protocolo de cromatografia liquida de alta eficiência e permuta iónica. No caso do produto tratado com o enzima lactose-oxidase, cerca de 88 por cento da lactose original tinha sido convertida em ácido lactobiónico.

Foi também demonstrado por estes resultados que este invento permite e possibilita a utilização de concentrados de proteína de soro contendo mais lactose em formulações de misturas de queijo creme, adicionalmente à formação in situ de acidez para auxiliar a acidificação.

Exemplo 3. Uma composição experimental incorporando características de outra concretização do invento foi preparada para demonstrar a utilização de ácido lactobiónico em acidificação directa na produção de queijo cheddar.

Foi preparada uma mistura de queijo cheddar contendo 20 g de ácido lactobiónico em 475 ml de leite e 5 ml de água num copo estéril. 500 μΐ de CHY-MAX™ de dupla capacidade foi então adicionado à mistura. O CHY-MAX™ é uma gama de produtos de quimosina produzidos por fermentação e foi obtida em Chr. Hensen, Inc., Milwaukee, Wisconsin. A mistura resultante foi incubada a 88°F (31,1°C), durante 30 minutos. O coágulo foi cortado com uma faca para permitir sinerese. O coágulo foi aquecido para aumentar a sua temperatura de cerca de 88°F (31,1°C) para 102°F (38,9°C) com agitação frequente num banho de água. Uma vez que o coágulo atingiu cerca de 102°F (38,9°C) este foi incubado durante 60 minutos adicionais a um pH de 5,8, decantado, e então prensado para remover o soro. A coalhada foi salgada com 0,7 por cento de cloreto de sódio. A coalhada salgada foi prensada durante a noite (í.e. 16 horas) e então o queijo foi embalado a vácuo em sacos. O produto de queijo cheddar tinha atributos organolépticos e texturais satisfatórios sem se detectarem quaisquer sabores/odores estranhos. Esta concretização gera poupança de tempo na produção de queijo duro e, deste modo, maiores rendimentos, devido à eliminação do processamento que envolve culturas bacterianas de ácido láctico. 27 ΕΡ 1 416 803/ΡΤ

Exemplo 4. Uma composição experimental incorporando características de outra concretização do invento relacionada com o fabrico de queijos duros foi preparada para demonstrar a utilização de lactose-oxidase para substituir culturas parcialmente, para ajudar a acidificação na produção de queijo cheddar.

De modo a preparar a mistura de queijo cheddar, 950 unidades de lactose-oxidase do mesmo tipo que descrito no Exemplo 2, foram adicionados a 475 ml de leite e 5 ml de água num copo estéril misturando em conjunto com 0,001 por cento de fermento lácteo. O fermento lácteo era um DVS Lactococcus lactis fornecida por Chris Hansen, Inc., Milwaukee, Wiscosin. A quantidade de cultura normalmente utilizada na produção de queijo cheddar é de cerca de 0,01 por cento da mistura de queijo, e assim este exemplo empregou apenas 10 por cento da quantidade típica de fermento lácteo na mistura de queijo.

Depois, foi adicionado 500 μΐ de CHY-max™ de dupla capacidade e a mistura resultante foi incubada a 88°F (31,1°C) durante 30 minutos. O coágulo foi cortado com uma faca para permitir a sinerese. O coágulo foi aquecido para aumentar a sua temperatura de cerca de 88°F (31,1°C) até cerca de (38,9°C) com agitação frequente em banho de água. Uma vez que o coágulo atingiu 102°F (38,9°C), foi incubado durante 60 minutos adicionais a pH 5,8, decantado e então prensado para remover soro. A coalhada foi salgada com 0,7 por cento de cloreto de sódio. A coalhada salgada foi prensada durante a noite (í.e. 16 horas) e então o queijo foi embalado a vácuo em sacos.

Os resultados demonstram que a produção in situ de ácido lactobiónico em queijo cheddar preparado nesta experiência de acordo com uma concretização do invento reduziu a quantidade de cultura necessária para ser adicionada à mistura de queijo para baixar o pH como necessário. O produto de queijo cheddar tratado com enzima de lactose-oxidase representativo do invento também continha menos do que 0,2 por cento de lactose. Uma produção separada de controlo de produto de queijo cheddar, preparada da mesma maneira excepto que se utilizou 0,01 por cento de fermento 28

ΕΡ 1 416 803/PT lácteo e sem o ingrediente de lactose-oxidase, foi determinada como contendo menos de 0,3 por cento de lactose. O produto de queijo cheddar possuia atributos organolépticos e texturais satisfatórios sem quaisquer sabores/odores estranhos e era comparável com a amostra de controlo do queijo cheddar em termos destas caracteristicas.

Exemplo 5. Noutra experiência, foi utilizado um enzima de lactose-oxidase para gerar ácido lactobiónico in situ para acidificação na produção de queijo UF em vez de adição de fermento. A composição da mistura de queijo UF é apresentada na Tabela 3.

Para este procedimento, 1000 ml de leite desnatado fresco foi concentrado até cinco vezes a 145°F (cerca de 62,8°C) utilizando um dispositivo de ultrafiltração possuindo uma dimensão de poro da membrana que restringia a passagem de moléculas superiores a um peso molecular de 10000. Antes de começar a ultrafiltração, um enzima de lactose-oxidase do tipo descrito no Exemplo 2 foi adicionado numa quantidade de 0,2 unidades por grama de leite. Foi também adicionado 5,4 g de sal nesta altura. A concentração foi completada com o procedimento de ultrafiltração quando 80 por cento do volume de leite original foi removido. 103 g de natas doces (40 por cento) foram então adicionadas ao leite concentrado para se conseguir uma razão de proteína em relação à gordura de cerca de 0,8. Foi adicionado 10 μΐ de coalho à mistura de natas e leite desnatado concentrado de modo a que a mistura atingiu um pH de cerca de 5. A evaporação foi realizada para se atingir o teor de humidade desejado do queijo através de um método de evaporação convencional utilizado para esse fim.

Tabela 3. Ingredientes de uma composição de queijo UF do invento

Ingrediente Quantidade Leite desnatado 1000 ml Nata doce (40%) 103 g Enzima 2000 unidades Sal 5, 4 g Coalho 10 μΐ

Ao determinar o teor de lactose no produto de queijo UF e comparando aquele valor com o da experiência de controlo em 29

ΕΡ 1 416 803/PT que o queijo UF foi preparado da mesma maneira excepto omitindo a adição de lactose-oxidase, foi confirmado que a lactose presente no leite desnatado foi convertida em ácido lactobiónico quando processado na presença do enzima de lactose-oxidase. Adicionalmente, foi necessária menos diafiltração para o retentato reagido, em comparação com o tipicamente utilizado na produção de queijo UF convencional, por causa da conversão da lactose em ácido lactobiónico. Ou seja, esta forma de concretização capturou muito mais sólidos derivados de lactose do que o mesmo processo faria utilizando fermentos lácteos. Uma vez que o ácido lactobiónico (peso da fórmula 358,3) tem uma razão massa/mole que é de cerca de quatro vezes a massa/mole do ácido láctico (peso da fórmula 90,08), numa base molar, uma maior massa derivada de lactose é por isso retida numa base equimolar quando a lactose é convertida em ácido lactobiónico, tal como de acordo com esta forma de concretização do invento, em vez do que com ácido láctico.

Exemplo 6. Nesta experiência, foram preparados queijos processados a partir de composições de misturas de queijo contendo uma de três diferentes formas de ácido lactobiónico. As composições básicas das três misturas de queijo de processo são apresentadas na Tabela 4. A única variação foi a forma particular de ácido lactobiónico utilizada. Como experiência de controlo, foi preparada outra mistura de queijo de acordo com a formulação descrita na Tabela 4 e o procedimento descrito abaixo, excepto que este omitiu o ácido lactobiónico.

As misturas de queijo que representam este invento compreendiam os seguintes ingredientes: concentrado de proteína de soro (WPC 34, Wisconsin Whey International, Juda, Wisconsin), contendo 34 por cento de proteína de soro, concentrado de proteína de leite (NZ MPC-70, New Zealand Milk Products, Wellington, New Zeeland), soro seco (contendo 71,78 por cento de lactose; krafen, Kraft Foods, Glenview III), água, queijo triturado, gordura de leite anidra (AMF), os corantes APO e anato, ácido sórbico, agentes de emulsificação (i.e. fosfato monossódico e fosfato dissódico), sal (NaCl), condensado, e ácido lactobiónico. O condensado é a água adicionada à massa do queijo durante o aquecimento através de 30 ΕΡ 1 416 803/ΡΤ condensação do vapor utilizado no processo de injecção directa de vapor utilizado no processo, de produção de queijo. A quantidade de condensado é dependente do tempo, da temperatura de aquecimento e da temperatura inicial da mistura de queijo. Esta quantidade é determinada e é utilizada ajustando a água na formulação. A experiência de controlo possui a mesma composição excepto que esta não contém ácido lactobiónico (todos os outros componentes foram incluídos utilizando as mesmas proporções). O procedimento de produção de queijo foi o que se segue. Queijo, AMF, sal de emulsificação, ácido sórbico, fosfato mono e dissódico, APO e anato foram adicionados a um misturador Hobart e misturou-se durante cerca de 2 minutos. Foi feita uma mistura húmida do resto dos ingredientes com a solução de ácido lactobiónico (descrita abaixo) e adicionou-se ao vaso do misturador. A mistura foi continuada até todos os componentes serem bem misturados. Para a experiência de controlo, uma mistura húmida do resto dos ingredientes foi por sua vez feita com água sem ácido lactobiónico e a mistura húmida foi adicionada ao vaso do misturador. A mistura foi transferida para um sistema de aquecimento onde foi aquecida através de injecção directa de vapor. A mistura foi aquecida a 184°F (84,4°C) com uma velocidade de aquecimento de l°F/min (0,6°C/min). A temperatura foi mantida a 184°F (84,4°C) e a mistura foi continuada durante cerca de 2 minutos. O produto foi deitado em recipientes de 8 onças (236,59 ml) arrefecida e armazenada refrigerada até utilização posterior: 31

ΕΡ 1 416 803/PT

Tabela 4. Ingredientes de uma composição de queijo processado do invento

Ingrediente Quantidade (g) Quantidade (%) MPC-70 344,74 15, 22 WPC 3 4 94, 90 2, 18 Soro seco 21, 55 6, 95 Agua 679,04 29, 94 Queijo 340,20 15,0 AMF 378,76 16, 70 APO 0, 46 0, 02 Anato 0, 46 0, 02 Acido sórbico 2, 29 0, 10 MSP1 7,20 0, 32 DSP1 55, 63 2, 45 Sal de emulsificação 34, 38 1, 52 Condensado2 204,12 9,0 Forma de ácido lactobiónico3 90, 72 4,0 1 Não foi adicionado fosfato monossódico quando o ácido lactobiónico foi utilizado directamente. Em vez disso, foi adicionada uma quantidade equivalente de fosfato dissódico, adicionalmente à quantidade do ingrediente já especificada para esse ingrediente na Tabela 4 para a formulação. 2 0 "condensado" foi a água adicionada à massa do queijo durante o aquecimento através da condensação do vapor utilizado no processo de injecção directa de vapor utilizado no processo de produção de queijo. A quantidade de condensado é dependente do tempo, da temperatura de aquecimento e da temperatura inicial da mistura. Esta quantidade foi determinada e foi utilizada ajustando a água na composição de queijo. 3 Uma de três diferentes formas de ácido lactobiónica foi adicionada, respectivamente, a três amostras diferentes de mistura de queijo possuindo a mesma composição. Estas três diferentes formas de ácido lactobiónico testadas foram adicionadas em solução como se segue: (a) ácido lactobiónico dissolvido em água e utilizado directamente; (b)solução de ácido lactobiónico feita por dissolução do ácido livre em água seguido de neutralização da solução ácida com hidróxido de sódio até um pH de cerca de 7 antes da adição da solução contendo o ácido lactobiónico à mistura de queijo; e (c) sal de cálcio do ácido lactobiónico, lactobionato de cálcio, que foi dissolvido em água.

Foram preparadas amostras adicionais de queijo processado de cada uma das três formulações básicas descritas acima através do ajuste da taxa de adição de ácido lactobiónico de modo a que o seu nivel varie de 1 a 6 por cento, com incrementos de cerca de 1 por cento ao longo da gama. Verificou-se que um nivel de 4 por cento de ácido lactobiónico era óptimo para os produtos de queijo processado testados. A aparência, o sabor, a textura e a sensação na boca e o gosto global foram organolepticamente avaliados de maneira quantitativa para cada amostra através de um grupo de cinco avaliadores utilizando uma escala de classificação de quatro pontos: não aceitável, o mesmo que o produto de referência, 32

ΕΡ 1 416 803/PT marginalmente melhor que o produto de referência e significativamente melhor do que o produto de referência.

Como resultados desta avaliação, verificou-se que o queijo processado contendo o ácido lactobiónico neutralizado possuia uma aparência semelhante à do produto de controlo. Verificou-se também que a textura e a sensação na boca desse produto de queijo estavam equivalentes com as do controlo. A utilização da forma livre de ácido lactobiónico não contribuiu para quaisquer sabores/odores estranhos e alguns avaliadores comentaram que esta melhorou as notas de queijo/lacticinio no produto.

Verificou-se que os produtos de queijo processado contendo ácido lactobiónico não neutralizado e lactobionato de cálcio tinham um sabor a queijo aceitável. A aparência, textura e sensação na boca daquelas amostras diminuíram para níveis superiores de adição (maiores que cerca de 4 por cento).

Exemplos 7 e 8. Estes exemplos ilustram também a inclusão de ácido lactobiónico em queijos processados. Todos os ingredientes da formulação de queijo processado são misturados e pré-emulsionados durante 3 minutos utilizando um Thermomix TM21 (Vorwerk) ajustado para uma velocidade 6 e à temperatura ambiente. No Exemplo 7, a mistura resultante é aquecida num equipamento Roversi a 60°C através de aquecimento indirecto seguido de aquecimento directo com vapor durante 80 segundos. No Exemplo 8 a mistura é aquecida num equipamento Roversi a 50 °C através de aquecimento indirecto seguido de aquecimento directo com vapor durante 105 segundos. Em ambos os exemplos a mistura é arrefecida a 80°C, misturada com 2 por cento de queijo pré-aquecido ("retrabalhado"; produto comercial em creme) e depois formado em creme num Brabender Farinograph-Resistograph, com velocidade ajusta em 2, a 80°C até que o patamar de viscosidade seja atingido (cerca de 1 hora em ambos os exemplos). O produto é colocado em recipientes, deixado a arrefecer até à temperatura ambiente, arrefecido ainda mais, e armazenado a 4°C durante pelo menos 2 semanas. O Brabender Farinograph utilizado nos Exemplos 7 e 8 regista o binário (100 unidades Farino = 1 N.m) que é 33

ΕΡ 1 416 803/PT relacionado com a viscosidade do queijo. Este dispositivo é utilizado para experimentação em pequena escala uma vez que imita o tanque de formação de creme que é utilizado numa fábrica e combina-o com um dispositivo de registo de viscosidade; um tal dispositivo não é, com certeza, mandatório numa fábrica. Os testes foram realizados para assegurar que as curvas de formação de creme obtidas quer no Brabender Farinograph quer no dispositivo de medição de viscosidade utilizada na fábrica-piloto sejam comparáveis (i.e. representativas). O Farinograph é descrito com mais detalhe em "The Farinograph Handbook", 3rd ed., B.L. d'Appolonia e W.H. Kunerth, eds., American Association of Cereal Chemists, St. Paul, U.S.A., 1984.

No Exemplo 7, foram preparadas composições de queijo processado com as seguintes formulações finais:

Controlo 1 Exemplo 7 do Invento Matéria seca 42,0 40, 9 Gordura 17, 8 15, 0 Proteína 9, 9 9,5 Lactose 5, 8 5,7 Ácido lactobiónico O o 2, 0

Todos os parâmetros de processamento são idênticos para ambas as formulações. A incorporação de 2 por cento de ácido lactobiónico permite uma redução de sólidos de 1,1 por cento e ao mesmo tempo uma redução de gordura de 2,8 por cento.

Os ingredientes detalhados das amostras do Exemplo 7 são como segue:

Controlo 1 Exemplo 7 do invento Manteiga 16, 87 13, 40 Proteína de leite 14, 58 14, 02 Queijo 17, 50 17, 50 Sais de fusão 3,15 3,28 Água 45, 38 47, 28 Cloreto de sódio 0,90 0,90 Agente de ligação 1,62 1,62 Ácido lactobiónico 0, 0 2, 0 34 ΕΡ 1 416 803/ΡΤ

Ambas as formulações apresentam ou são no final ajustadas a um pH entre 5,6 e 5,9, mais preferivelmente a um pH entre 5,6 e 5,8.

No Exemplo 8, foram preparadas as composições de queijo processado com as seguintes formulações finais:

Controlo 2 Exemplo 8 do invento Matéria seca 40,7 40,1 Gordura 22,2 18, 9 Proteína 12,3 12, 3 Lactose 0, 2 0, 2 Acido lactobiónico 0,0 3,0

Todos os parâmetros de processamento são idênticos para ambas as formulações. A incorporação de 3 por cento de ácido lactobiónico permite uma redução de sólidos de 0,6 por cento e ao mesmo tempo uma redução de gordura de 3,3 por cento.

Os ingredientes detalhados das amostras do Exemplo 8 são como segue:

Controlo 2 Exemplo 8 do invento Manteiga 18, 94 15, 59 Proteína de leite 10, 96 10, 96 Queijo 11, 44 11, 44 Sais de fusão 3, 45 3,45 Agua 53, 81 54, 56 Cloreto de sódio 1,0 1,0 Acido láctico 0,4 0 Acido lactobiónico 0, 0 3,0

Ambas as formulações apresentam ou são no final ajustadas a um pH entre 5,6 e 5,9, mais preferivelmente a um pH entre 5,6 e 5,8.

As curvas de formação de creme (i.e. alterações na viscosidade do queijo quente) das amostras do Exemplo 7 são mostradas na Figura 8 e das amostras do Exemplo 8 na Figura 9. As curvas de formação de creme de ambos os exemplos do invento aproximam-se das das amostras de referência (arte precedente) representando a desejada viscosidade do queijo 35 ΕΡ 1 416 803/ΡΤ quente. Diferenças em atributos sensoriais (e.g. brilho superficial, colagem à película, cremosidade, sensação de sal e acidez) entre as amostras do invento e do controlo não puderam ser identificadas através de uma avaliação sensorial informal.

Exemplo 9. Este exemplo ilustra a preparação de leite com um teor reduzido de lactose utilizando lactose-oxidase para converter a lactose em ácido lactobiónico. Leite gordo foi pasteurizado a 161°F (71,7°C), durante 15 segundos e então arrefecido a 113°F (45,0°C). A lactose-oxidase foi adicionada a um nível de cerca de 4 unidades/ml de leite. A mistura reaccional foi agitada vigorosamente para dispersar o enzima. A mistura resultante foi então incubada a 113°F (45,0°C) durante a noite para permitir que a reacção enzimática prosseguisse. Uma amostra de controlo foi exposta às mesmas condições excepto que não foi adicionado enzima. As amostras foram analisadas relativamente à lactose e ao ácido lactobiónico.

Controlo Invento Lactose 4, 45% 1, 5% Ácido lactobiónico 0 3, 2%

Exemplo 10. Este exemplo ilustra a biogeração de ácido lactobiónico num creme amargo utilizando lactose-oxidase. As formulações do creme amargo de controlo e do invento são as seguintes:

Ingrediente Quantidade Controlo Invento Leite desnatado 52% 52% Natas 45% 45% Água 1% 1% Cultura 0,1% 0, 1% Coalho 0,01% 0, 01% Lactose-oxidase 0 4 unidades/ml

Uma mistura de leite desnatado, natas e água foi aquecida a 72°F (22,2°C) seguido de adição da cultura (i.e.

Lactococcus lactis subsp. Diacetilactis e Leuconostoc) e coalho para a amostra de controlo ou a adição de cultura 36 ΕΡ 1 416 803/ΡΤ (i.e. Lactococcus lactis subsp. Diacetilactis e Leuconostoc), coalho e lactose-oxidase para a amostra do invento. As misturas foram incubadas a 72°F (22,2°C) durante a noite para se obter creme amargo. A quantidade de lactose foi reduzida de cerca de 2,5% na amostra de controlo até cerca de 1,7% na amostra do invento utilizando o tratamento com enzima.

Exemplo 11. Este exemplo ilustra a biogeração de ácido lactobiónico em iogurte utilizando lactose-oxidase para gerar acidez e reduzir os níveis de lactose. Leite normalizado com 2% de gordura de leite foi aquecido a 187°F (86,1°C) e mantido a essa temperatura durante 20 minutos. Após homogeneização a 150°F (65,6°C), a mistura foi arrefecida a 115°F (46,1°C). Cultura (amostra de controlo) ou cultura e lactose-oxidase (amostra do invento) foi adicionado e a mistura foi arrefecida a 115°F a 113°F (45°C) durante 4 horas a pH 4,6. A lactose-oxidase foi adicionada a um nível de cerca de 4 unidades/ml de leite. A cultura era uma mistura de Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophilus. O iogurte de controlo continha cerca de 3,4 por cento de lactose em comparação com cerca de 0,1-4 por cento no iogurte tratado com enzima.

Exemplo 12. Este exemplo ilustra a utilização de ácido lactobiónico (quer directamente adicionado quer gerado in situ) para modificar proteínas de soro. As proteínas de soro modificadas utilizando ácido lactobiónico são mais funcionais como ingredientes de queijo processado em comparação com proteínas de soro modificadas utilizando ácidos tradicionais. Tais proteínas de soro modificadas podem ser utilizadas como ingrediente em queijos ou outros lacticínios.

Amostra A. WPC-35 (30,5 libras (13,83 kg); concentrado de proteína de soro contendo 35 por cento de proteína) foi misturado com 51,2 libras (23,33 kg) de água e acidificou-se a pH 3,78 utilizando 3,7 libras (1,68 kg) de ácido lactobiónico. A mistura resultante foi aquecida a 80°C e mantida durante 180 minutos e seca por pulverização para produzir um pó contendo 26 por cento de proteína. O WPC modificado foi incorporado numa fórmula de queijo processado com 16 por cento em peso. O queijo processado resultante possuía um valor de firmeza ao penetrómetro de 8,6 mm em 37

ΕΡ 1 416 803/PT comparação com 11,9 mm no queijo processado incorporando o mesmo nivel de proteína de soro modificada utilizando ácido láctico, e 15,4 mm de queijo processado produzido com um WPC-35 não modificado.

Amostra B. O WPC-35 foi reconstituído em água até uma concentração de sólidos totais de 33 por cento e uma concentração final de lactose de 15 por cento. Esta solução foi pasteurizada a 70,4°C, durante 15 minutos e arrefecida a 55°C. Foi adicionada lactose-oxidase a 2 unidades/ml. Três litros da mistura reaccional foi incubada num vaso bioreactor de 5 litros (New Brunswick) a 55°C; o pH foi mantido constante a 7,0 e foi proporcionado arejamento com aspersão de ar filtrado e agitação a 75 rpm. A bioconversão foi deixada a prosseguir durante 48 horas, resultando na formação do sal de sódio do ácido lactobiónico. O pH da solução resultante foi ajustado a 3,35 com ácido láctico; isto foi seguido por aquecimento a 176°F (80,0°C) durante 180 minutos. A pasta tratada com calor foi seca por congelação. O WPC modificado por secagem por congelação foi incorporado numa fórmula de queijo processado a 16 por cento. O queijo processado resultante possuía um valor de firmeza ao penetrómetro de 8,2 mm em comparação com 12,6 mm no queijo processado incorporando o mesmo nível de proteína de soro modificada utilizando ácido láctico e 16,5 mm para o queijo processado produzido utilizando um WPC-35 não modificado.

Amostra C. O WPC-35 foi reconstruído em água até uma concentração total de sólidos de 33 por cento e uma concentração de lactose final de 15 por cento. Esta solução foi pasteurizada a 70,4°C durante 15 minutos e arrefecida a 55°C. Foi adicionada lactose-oxidase a 2 unidades/ml. Três litros da mistura reaccional foi incubada num vaso bioreactor de 5 litros (New Brunswick) a 55°C; o pH foi mantido constante a 7,0 e foi proporcionado arejamento com aspersão de ar filtrado e agitação a 75 rpm. A bioconversão foi deixada a prosseguir durante 48 horas, resultando na formação do sal de sódio do ácido lactobiónico. O pH da solução resultante foi ajustado a 3,35 com ácido láctico; isto foi seguido por aquecimento a 176°F (80,0°C) durante 180 minutos. A pasta tratada com calor foi arrefecida a 40°F (4,4°C) e 38

ΕΡ 1 416 803/PT armazenada para utilização como ingrediente liquido. O WPC modificado com liquido foi incorporado numa fórmula de queijo processado numa quantidade que proporciona 12% em peso de proteina de soro. O queijo processado resultante possuia um valor de firmeza ao penetrómetros de 3,9 mm em comparação com 14,9 mm no queijo processado incorporando o mesmo nivel de proteina de soro modificada utilizando ácido láctico e 17,7 mm para o queijo processado utilizando WPC-35 não modificado.

Exemplo 13. Este exemplo ilustra a utilização de ácido lactobiónico para aumentar os sólidos derivados de lactose em queijo processado. Devido à tendência da lactose de formar cristais indesejados, os teores de lactose são geralmente limitados a entre 6 e 9 por cento em produtos de queijo processado dependendo da formulação especifica. Utilizando ácido lactobiónico adicionalmente à lactose normalmente presente permite um maior teor de sólidos derivados de lactose para serem utilizados em produtos de queijo processado. 0,7 libras de ácido lactobiónico (0,32 kg) foi combinado com 2,9 libras (1,32 kg) de MPC-70, 0,5 lb (0,23 kg) WPC-35, 4,7 libras (2,13 kg) de soro doce seco e 11 libras (4,99 kg) de água. A mistura foi adicionada a uma mistura fundida de 40 libras (18,14 kg) de queijo cheddar, 2 libras (0,91 kg) de leite gordo anidro e 1,7 libras (0,77 kg) de sais de emulsificação. O queijo processado resultante foi embalado em fatias. As fatias de queijo processado contendo 1 por cento de ácido lactobiónico não eram diferentes das fatias de queijo processado não contendo ácido lactobiónico mas possuíam a vantagem de substituir cerca de 1 por cento dos sólidos de proteína e gordura com ácido lactobiónico.

Exemplo 14. Este exemplo ilustra a utilização de ácido lactobiónico para substituir a gordura do leite em queijo processado. O ácido lactobiónico pode substituir até 25 por cento da gordura do leite em queijo processado com um ligeiro aumento na firmeza do produto e uma ligeira restrição da fusão. 39

ΕΡ 1 416 803/PT

Foram utilizadas as formulações seguintes para produzir vários produtos de queijo processado.

Ingrediente Quantidade Controlo 2% ácido lactobiónico 4% ácido lactobiónico Queijo cheddar 26% 26% 26% Gordura do leite 12,6% 10,6% 8,6% MPC-70 7,1% 7,1% 7,1% WPC-34 13,9% 13,9% 13,9% Soro doce seco 0, 2% 0,2% 0, 2% Ácido láctico 0,6% 0,6% 0,8% Ácido lactobiónico (neutralizado com NaOH) 0% 2,0% 4, 0% Água 35, 2% 35, 2% 35,2% Firmeza ao penetrómetro 26,5 mm 21,1 mm 23,1 mm Ponto de fusão 50,9°C Oh o O 66,8°C A substituição da gordura de leite por ácido lactbiónico aumenta ligeiramente a firmeza e reduz em pequena quantidade a restrição à fusão.

Embora a utilização de ácido lactobiónico tenha sido aqui ilustrada na produção de vários tipos de queijos e lacticinios, será apreciado que o presente invento contemple também a utilização de ácido lactobiónico como acidulante alimentar geral, agente de emulsificação, um agente de fortificação ou quelante de cálcio e agente de volume para outros tipos de alimentos adicionalmente aos lacticinios.

Lisboa,

Claims (38)

1. ΕΡ 1 416 803/ΡΤ 1/5 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a produção de um lacticínio contendo ácido lactobiónico, que compreende os passos de: • preparação de uma mistura liquida compreendendo um componente lácteo e ácido lactobiónico ou um seu sal dieteticamente aceitável ou uma forma neutralizada; e • tratamento da mistura liquida para se obter o lacticínio.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o componente é seleccionado de leite fluido, leite concentrado, permeado UF, concentrado de proteína de soro, nata, nata doce, subprodutos lácteos e misturas destes.
3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que o ácido lactobiónico é adicionado à mistura líquida sob a forma de uma solução de sal lactobionato dissolvido em água e neutralizada a pH de 7 por adição de uma substância alcalina.
4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que o ácido lactobiónico é gerado por oxidação catalítica de pelo menos uma porção de lactose em ácido lactobiónico utilizando uma oxidase.
5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 4, em que a oxidase é lactose-oxidase.
6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou reivindicação 5, em que a oxidase é lactose-oxidase em combinação com um co-factor compreendendo FAD.
7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou reivindicação 5, em que a oxidase é uma mistura de lactose-oxidase e glucose-oxidase.
8. 8. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou reivindicação 5, em que a oxidase é uma mistura de lactose-oxidase e hexose-oxidase.
9. 9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 8, em que o lacticínio compreende queijo. ΕΡ 1 416 803/ΡΤ 2/5
10. 10. Processo de acordo com a reivindicação 9, em que o passo de tratar a mistura liquida para obter o lacticinio compreende a coagulação da mistura de queijo para obter o produto de queijo.
11. 11. Processo de acordo com a reivindicação 10, em que o ácido lactobiónico está presente numa quantidade de 0,1 a 10 por cento da mistura liquida, preferivelmente 2 a 6 por cento da mistura líquida, e mais preferivelmente 3 a 5 por cento da mistura líquida.
12. 12. Processo de acordo com a reivindicação 10, em que o ácido lactobiónico está presente numa quantidade eficaz para induzir coagulação da mistura líquida.
13. 13. Processo de acordo com a reivindicação 10, em que o ácido lactobiónico está presente numa quantidade eficaz para reduzir o pH da mistura líquida até ao ponto isoeléctrico da caseína aí presente.
14. 14. Processo de acordo com a reivindicação 10, em que o ácido lactobiónico está presente numa quantidade eficaz para reduzir o pH da mistura liquida.
15. 15. Processo de acordo com a reivindicação 10, em que o ácido lactobiónico é um sal de um metal alcalino ou de um metal alcalino-terroso de ácido lactobiónico.
16. 16. Processo de acordo com a reivindicação 10, em que o ácido lactobiónico é um sal de sódio, potássio ou cálcio de ácido lactobiónico.
17. 17. Processo de acordo com a reivindicação 10, em que o ácido lactobiónico é um ácido livre.
18. 18. Processo de acordo com a reivindicação 10, em que a mistura líquida compreende ainda um coagulante enzimático.
19. 19. Processo de acordo com a reivindicação 10, que compreende ainda os passos de formação da coalhada e de soro a partir da mistura coagulada e separação da coalhada do soro para obter o produto de queijo. ΕΡ 1 416 803/ΡΤ 3/5
20. 20. Processo de acordo com a reivindicação 10, em que a mistura liquida compreende ainda um fermento lácteo.
21. 21. Processo de acordo com a reivindicação 10, em que a mistura liquida compreende ainda fermento láctico numa quantidade eficaz para fermentar a mistura liquida.
22. 22. Processo de acordo com a reivindicação 10, em que o produto de queijo é queijo creme.
23. 23. Processo de acordo com a reivindicação 10, em que o produto de queijo é queijo cheddar.
24. 24. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que o lacticinio compreende iogurte.
25. 25. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que o lacticinio compreende nata ácida.
26. 26. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que o lacticinio compreende queijo cottage.
27. 27. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que o lacticinio compreende leitelho.
28. 28. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que o lacticinio compreende leite.
29. 29. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que o lacticinio compreende um produto contendo soro.
30. 30. Processo para a produção de um produto de queijo processado contendo ácido lactobiónico, compreendendo os passos de: . preparação de uma mistura de queijo contendo lactose, queijo sólido triturado e ácido lactobiónico ou um seu sal dieteticamente aceitável ou uma sua forma neutralizada; • aquecimento da mistura de queijo a uma temperatura e durante um tempo para originar uma mistura de queijo fundido; • aquecimento da mistura de queijo fundido a uma temperatura ΕΡ 1 416 803/PT 4/5 entre 170°F (76,7°C) e 200°F (93,3°C) durante cerca de um a dez minutos para proporcionar o produto de queijo processado; e . embalagem do produto de queijo processado.
31. 31. Processo para a produção de queijo processado, compreendendo o referido processo os passos de: (a) mistura dos ingredientes da formulação de queijo processado com ácido lactobiónico e/ou um seu sal para formar uma mistura; (b) tratamento com calor da mistura; (c) arrefecimento da mistura tratada por calor; e (d) formação de creme da mistura arrefecida até um nivel de viscosidade desejado.
32. 32. Processo de acordo com a reivindicação 31, em que a mistura no passo (b) é aquecida até uma temperatura de 105 a 150°C durante 2 segundos a 20 minutos, e em que a mistura tratada por calor no passo (c) é arrefecida de 70 a 95°C.
33. 33. Processo de acordo com a reivindicação 32, em que o nível de viscosidade desejado obtido no passo (d) é um nível de viscosidade independente do tempo.
34. 34. Produto de queijo que compreende queijo e ácido lactobiónico ou um seu sal dieteticamente aceitável ou uma sua forma neutralizada, em que o ácido lactobiónico ou um sal dieteticamente aceitável ou uma sua forma neutralizada está presente numa quantidade de 0,1 a 10 por cento do produto de queijo.
35. 35. Produto de queijo de acordo com a reivindicação 34, em que o produto de queijo é um produto de queijo processado.
36. 36. Queijo processado que compreende 0,1 a 10 por cento de ácido lactobiónico e/ou um seu sal, em que o queijo processado possui um teor de matéria seca de 25 a 60 por cento de um teor de gordura de 5 a 40 por cento.
37. 37. Queijo processado de acordo com a reivindicação 36, em que a quantidade de ácido lactobiónico e/ou um seu sal é ΕΡ 1 416 803/PT 5/5 de 0,5 a 7 por cento.
38. 38. Queijo processado de acordo com a reivindicação 37, em que a quantidade de ácido lactobiónico e/ou um seu sal é de 1 a 5 por cento. Lisboa,