BRPI0718560A2 - Método para tratar um concentrado de proteína de soro do leite através da micropartículação - Google Patents

Método para tratar um concentrado de proteína de soro do leite através da micropartículação Download PDF

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Description

“MÉTODO PARA TRATAR UM CONCENTRADO DE PROTEÍNA DE SORO DO LEITE ATRAVÉS DA MICROPARTICULAÇÃO”
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção diz respeito a um método para tratar um concentrado de proteína de soro do leite através da microparticulação, a microparticulação compreendendo um tratamento por calor e processamento mecânico do concentrado de proteína.
FUNDAMENTOS DA TÉCNICA
O soro do leite, que é um produto residual na produção de queijos e caseína, é uma das mais amplas reservas de proteína que até muito recentemente começou a ser utilizado como uma matéria prima na produção alimentícia. A proteína do soro do leite constitui de 80 a 90 % do leite que é utilizado na fabricação de queijos e este contem aproximadamente 50 % de todas as substâncias nutrientes que devem ser originalmente encontradas no leite.
O soro leite é concentrado ao WPC (Concentrado de proteína de soro do leite) através da micro- ou ultrafiltração. O WPC constitui o resultado deste processo e o WPC também constitui substancialmente a matéria prima para qual o método de acordo com a presente invenção é intencionado.
De modo a expandis os campos práticos da aplicação das proteínas do soro do leite, hoje, é uma prática mais geral causar que o concentrado de proteína do soro do leite seja submetido a uma microparticulação. A microparticulação implica que as proteínas do soro do leites, através do tratamento por calor, sejam desnaturadas e agregadas, isto é são fragmentadas entre si, após o que as agregações, como um resultado do processamento mecânico, são divididas em partículas pequenas. Como um resultado da microparticulação, um produto será obtido o qual pode ser utilizado em muitos produtos alimentícios diferentes. A proteína do soro do leite desnaturada terá outro sabor e uma aparência diferente da proteína do soro do leite original, que também contribui para aumentar o uso da proteína do soro do leite na indústria alimentícia.
O Pedido de Patente Internacional WO 2006/024395 Al descreve um processo de microparticulação onde concentrado de proteína do soro do leite é tratado por calor e em seguida submetido a um processamento mecânico. O tratamento por calor ocorre em um trocador de calor de arraste e o processamento mecânico em um homogeneizador.
ESTRUTURA DO PROBLEMA Um objetivo da presente invenção é conferir de um modo
ainda mais eficaz a microparticulação assim como obter uma alta desnaturação protéica.
Um outro objetivo da presente invenção é ser capaz de “personalizar” o tamanho de partícula para o produto acabado.
Ainda um outro objetivo da presente invenção é que o método
fornece uma desativação satisfatória dos bacteriófagos.
SOLUÇÃO
Estes e outros objetivos foram alcançados de acordo com a presente invenção em que o método do tipo descrito por via de introdução 20 forneceu os aspectos de caracterização de que concentrado de proteína é levado a passar por uma bomba de alta pressão, e que o concentrado de proteína é tratado por calor sob pressão elevada, após o qual o concentrado de proteína é submetido a um processamento mecânico.
As formas de realização preferidas da presente invenção também foram fornecidas nos aspectos de caracterização como apresentado nas sub-reivindicações anexas.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DO DESENHO EM ANEXO
Uma forma de realização preferida da presente invenção será agora descrita em maiores detalhes abaixo, com referência ao desenho em anexo. No desenho em anexo:
A Figura 1 é um diagrama de fluxo do método de acordo com a presente invenção.
DESCRIÇÃO DA FORMA DE REALIZAÇÃO PREFERIDA A presente invenção diz respeito a um método de
microparticulação das proteínas do soro do leite. A matéria prima para o processo é uma solução de WPC (Concentrado de proteína de soro do leite) que é obtida a partir da proteína do soro leite pela micro ou ultra filtração. O concentrado de proteína de soro do leite constitui o resultado deste processo. 10 O concentrado de proteína de soro do leite é um líquido “isabelline” com um sabor de proteína do soro do leite. Visto que a proteína do soro leite é um produto sensível e perecível, esta deve ser imediatamente processada após a coleta, ou alternativamente resfriada e estocada.
O método é ilustrado na Figura 1 na forma de um diagrama de 15 fluxo. O concentrado de proteína de soro do leite entra no processo através do conduto 1. O conduto 1 pode ser diretamente conectado ao lado do resultado de uma planta de ultrafiltração para extrair o concentrado, ou alternativamente ser conectado a um silo de estocagem. A matéria prima também pode ser um pó de WPC dissolvido em água.
O concentrado de proteína de soro do leite passa através de um
tanque de balanço 2 e uma bomba centrífuga 3 antes do concentrado ser pré- aquecido para aproximadamente 75° C em um trocador de calor 13. O trocador de calor 13 é mostrado na Figura 1 como um trocador de calor de placas, mas outros tipos de trocadores de calor também podem ser utilizados. 25 Como meio de aquecimento, é feito preferivelmente o uso do produto que esta localizado a jusante no processo que deve ser resfriado. Alternativamente, é feito o uso de água quente como o meio de aquecimento. 75° C é a temperatura na qual o produto de proteína do soro leite começa a desnaturar.
Em seguida, o concentrado de proteína pré-aquecido é levado a passar por uma bomba de alta pressão. Preferivelmente, uso é feito da bomba de alta pressão em um homogeneizador 4 sem a proteína do soro do leite passar através de qualquer equipamento de homogeneização. Alternativamente, um tipo diferente de bomba de alta pressão pode ser 5 utilizado, tal como uma bomba positiva, ou impulsionadora. A proteína do soro do leite é pressurizada para aproximadamente de 40 a 80 bar.
Visto que o produto, durante a maior parte do seguinte processo, é pressurizado de 40 a 80 bar, este tem um efeito favorável na desativação dos bacteriófagos. Os bacteriófagos ocorrem naturalmente na 10 proteína do soro leite e, se estes são ativos, destroem a maioria dos tipos de bactérias. Isto pode ser desastroso se bactérias desejáveis existem que foram adicionadas em um processo de produção especial, por exemplo na produção em queijos e iogurtes.
A proteína do soro do leite pressurizada é em seguida levada a passar através de um ou mais elementos trocadores de calor 5, onde a proteína é aquecida de 85 a 140° C, preferivelmente de 85 a 125° C. Na forma de realização preferida onde a proteína do soro do leite é intencionada ser usada para a fabricação de queijos, a proteína é aquecida até 95° C. Na forma de realização preferida, os elementos trocadores de calor 5 consistem de elementos de trocador de calor de tubo, mas trocadores de calor de arraste ou outros trocadores de calor adequados para o produto podem ser utilizados. O trocador de calor tubular preferivelmente consiste de um trocador de calor tubular mono-tubular ou um com tubos concêntricos, de modo que o produto viscoso posso passar mais prontamente. O elemento trocador de calor 5 também pode ser combinado com aquecimento por um injetor ou um infusor.
Em um tubo tampão ou célula de retenção 6 que é colocado após os elementos trocadores de calor 5, o produto é levado a permanecer durante 3 a 30 minutos, preferivelmente 5 a 20 minutos e na forma de realização preferida pelo menos 15 minutos, na temperatura desejada de modo a obter uma desnaturação tão alta quanto possível. Para a proteína do soro do leite desnaturada intencionada para a fabricação de queijos, o tempo de repouso é pelo menos de 15 minutos. O tubo tampão ou célula de retenção 6 normalmente consiste de um conduto hélico. Alternativamente, um conduto 5 de outra configuração, que permite tempos de repouso de até 20 minutos, pode ser utilizado.
Enquanto em repouso nos elementos trocadores de calor 5 e no tubo tampão ou célula de retenção 6, a proteína do soro do leite sofre desnaturação. Ao mesmo tempo, a proteína agrega-se, isto é, forma uma massa.
Após do tempo de repouso no tubo tampão ou célula de retenção 6, o produto de proteína do soro leite agora desnaturado é convertido a um ou mais elementos trocadores de calor 7 onde a proteína do soro do leite é resfriada para aproximadamente 75° C. Os elementos trocadores de calor 7 15 consistem, na forma de realização preferida, de elementos de trocador de calor de tubo, mas trocadores de calor de arraste ou outros trocadores de calor adequados para o produto podem ser utilizados. O trocador de calor tubular preferivelmente consiste de um trocador de calor tubular com mono-tubos ou tubos concêntricos, de modo que o produto viscoso possa passar mais 20 prontamente.
Como o meio transfere calor nos elementos trocadores de calor 5,1, é feito o uso, na forma de realização preferida da presente invenção, de um conduto de água fechado 8 que aquece e resfria, respectivamente, nos elementos trocadores de calor 5, 7. O conduto de água fechado tem uma 25 bomba centrífuga 9 e um trocador de calor 10. O trocador de calor 10 é preferivelmente um trocador de calor de placas, mas outros tipos de trocadores de calor também podem ser utilizados. No trocador de calor 10, a água no conduto de água é aquecida por intermédio de água ou vapor quentes a partir de um conduto 11.0 dispositivo é adaptado para uma utilização altamente térmica para o processo.
O produto acabado, que é desnaturado e agregado, leva agora a outro processamento mecânico, para o equipamento de homogeneização 12 que pode ser o equipamento de homogeneização em um homogeneizador 4 5 em que o produto é forçado a passar por um buraco estreito. O mesmo homogeneizador 4 pode ser utilizado para pressurizar o produto para realizar o processo, na bomba de alta pressão do homogeneizador 4, mas, na prática, as partes principais do homogeneizador 4 foram separadas. Em outras palavras, a bomba de alta pressão e o equipamento de homogeneização 12 do 10 dito homogeneizador 4 são posicionados de modo diferente no dispositivo que é utilizado para o método de acordo com a presente invenção. Alternativamente, alguma outra forma de equipamento de processamento mecânico, tal como um misturador ou agitador, ou outros, pode ser usada.
Como um resultado do processamento mecânico, a proteína do soro do leite desnaturada e agregada é finalmente dividida. Nesta parte do processo, é desejável obter um tamanho de partícula da proteína finamente dividida que têm um espectro tão amplo quanto possível. Ao mesmo tempo, é desejável ser capaz de “personalizar” o tamanho de partícula para as aplicações específicas. Deste modo, por exemplo na fabricação de queijos, a intenção é obter partículas que estão entre 3 e 10 μιη. Combinando-se parâmetros diferentes, tais como a altura dos orifícios de homogeneização, ou formas diferentes de equipamento no processamento mecânico, é possível obter o tamanho de partícula desejado do produto de proteína do soro leite terminado. O processo também toma possível obter outras propriedades específicas do produto, tais como capacidade e ligação em água densidade.
O produto acabado, que consiste de proteína do soro do leite desnaturada e finamente dividida obteve uma nova aparência e sabor como um resultado do processo e é similar de um líquido cremoso semelhante ao leite. O método de acordo com a presente invenção, onde o produto está mais geralmente na pressão elevada, resulta em que isso seja um risco reduzido de obstrução do produto, quando este é modificado no processo pela desnaturação e agregação.
O produto acabado é agora resfriado em um trocador de calor 5 13, e este trocador de calor também pode ser utilizado de acordo com o precedente para aquecer a matéria prima que entra no processo. Para uma utilização máxima da energia térmica, o produto acabado aquecido fez com que a matéria prima fria esquentasse em uma ou mais seções 14 do trocador de calor 13. Em uma ou mais seções adicionais 15, o produto acabado é 10 resfriado em que use é feito como um meio líquido refrigerante de água gelada que entra no trocador de calor 13 através do conduto 16.
O então produto microparticulado afasta-se do equipamento de processo através do conduto 17 e é transportado para a estocagem em tanques de modo a ser capaz de ser posteriormente utilizado como matéria prima, por 15 exemplo, na fabricação de queijos ou outra produção alimentícia. Alternativamente, o produto micro-particulado pode passar diretamente para algum outro equipamento de processamento, tal como equipamento de evaporação para a produção do pó de proteína do soro leite.
Como será evidente a partir da descrição precedente, a 20 presente invenção realiza um método de microparticulação da proteína do soro do leite através do tratamento por calor e processamento mecânico que fornece um produto com alta desnaturação protéica. As partículas no produto acabado podem ser “customizadas” para aquela aplicação para qual o produto é intencionado. O método de acordo com a presente invenção também fornece 25 uma desativação dos bacteriófagos na a proteína do soro do leite.

Claims (7)

1. Método para tratar um concentrado de proteína de soro do leite através da microparticulação, a microparticulação compreendendo um tratamento por calor e um processamento mecânico do concentrado de proteína, caracterizado pelo fato de que o concentrado de proteína é levado a passar por uma bomba de alta pressão; e que o concentrado de proteína, em pressão elevada, é tratado por calor, após o que o concentrado de proteína é submetido a um processamento mecânico.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bomba de alta pressão consiste da bomba de alta pressão em um homogeneizador (4) e que o processamento mecânico ocorre no equipamento de homogeneização (12).
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tratamento por calor ocorre em um ou mais elementos de trocador de calor de tubo (5).
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tratamento por calor ocorre de 85 a 140° C durante de 3 a 30 minutos.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tratamento por calor ocorre de 85 a 125° C durante de 3 a 30 minutos.
6. Método de acordo com as reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o tratamento por calor ocorre durante 5 a 20 minutos.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tratamento por calor ocorre a 95° C durante pelo menos 15 minutos.
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