ES2299656T3 - Metodo para la pasteurizacion de mezclas liquidas para la fabricacion de helados. - Google Patents
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Abstract
Método para la pasteurización de mezclas líquidas para helados, caracterizado por las siguientes etapas: calentamiento de la mezcla líquida a una temperatura por debajo de la temperatura de coagulación comprendida entre 50ºC aproximadamente y 59ºC aproximadamente y la inyección simultáneamente dentro de dicha mezcla calentada de dióxido de carbono gaseoso a una presión en el intervalo de 5 a 6 bar durante un periodo de entre 3 y 6 horas.
Description
Método para la pasteurización de mezclas
líquidas para la fabricación de helados.
La presente invención se refiere a un método
para la pasteurización de mezclas líquidas para la fabricación de
helados. Más particularmente, la presente invención se refiere a un
método para la esterilización de mezclas líquidas para helados para
máquinas para la fabricación de helados del tipo conocido como
"blando". En particular, el presente método es especialmente
adecuado para la utilización en máquinas para la fabricación de
helados que utilizan contenedores que contienen una bolsa flexible
colocada en una caja ("bag in box") ("bolsa en caja") o
contenedores a presión para contener la mezcla líquida para
helados.
Tal como es conocido, las mezclas líquidas para
helados normalmente se pasteurizan utilizando tratamientos de tipo
térmico, que comprenden el calentamiento de la mezcla líquida para
helados a una temperatura aproximadamente de
65-85ºC, seguido de un enfriamiento. Los
tratamientos de este tipo tienen varias desventajas, entre las que
se incluye el hecho de que las propiedades organolépticas (color,
olor, sabor, etc.) y las propiedades nutricionales del helado
producido pueden verse afectadas negativamente. De hecho, a una
temperatura de aproximadamente 60ºC ya tiene lugar la coagulación
de las sustancias proteicas presentes en las mezclas líquidas para
helados con los consiguientes cambios en el sabor y digestibilidad
del helado producido utilizando las mencionadas mezclas líquidas.
Por otra parte, los tratamientos de pasteurización son necesarios
porque dichas mezclas líquidas para helados pueden contaminarse por
muchas bacterias, en particular, estafilococos, coliformes,
enterococos y otras, que encuentran en estas mezclas líquidas con un
contenido en azúcar y proteínas elevado un medio de cultivo
particularmente favorable para su desarrollo.
El objetivo de la presente invención es, por lo
tanto, superar las desventajas de los tratamientos de pasteurización
térmica conocidos utilizando un método para la pasteurización de
mezclas líquidas para helados que es simple y económico y hace
posible mantener las propiedades organolépticas y nutricionales del
helado producido, de este modo, sin variaciones, mientras se
destruye, al mismo tiempo, cualquier carga de bacterias que pueda
estar presente en la mezcla líquida o helado, inhibiendo eficazmente
el desarrollo de las bacterias.
Es conocido que los principales factores que
pueden influir en el desarrollo bacteriano, retrasándolo o
inhibiéndolo, o incluso provocando la destrucción de la carga
bacteriana son:
- 1)
- la temperatura, la cual, aparte de limitaciones particulares, provoca las desventajas mencionadas anteriormente,
- 2)
- factores físico-químicos, en particular, el efecto ejercido por el pH del medio. De hecho, las bacterias normalmente prefieren valores de pH que se encuentran dentro del intervalo subácido-neutro-alcalino.
De la Patente EP 0812544 se conoce un método
para la preparación de productos lácteos con fecha de caducidad
("shelf life") aumentada, que comprende las etapas de
pasteurización del producto lácteo a 130-150ºC
aproximadamente, la inyección de CO_{2} dentro del mencionado
producto, el enfriamiento de dicho producto a una temperatura
aproximadamente de 35ºF a 50ºF (2,2ºC a 10ºC) y el mantenimiento del
mismo a dicha temperatura durante un tiempo de 0,5 a 1 hora mediante
la presurización de la capa de CO_{2} en una columna de agua a 2
pulgadas aproximadamente hasta 6 pulgadas aproximadamente.
De la Patente GB 1166338 se conoce un método
para la preparación de un producto lácteo según el cual el producto
lácteo se mezcla con dióxido de carbono gaseoso a efectos de reducir
su valor de pH y después de esto se calienta a una temperatura de
esterilización que supera los 110ºC durante algunos minutos a una
presión aumentada, a efectos de evitar la ebullición del producto a
esta temperatura.
De forma sorprendente, se ha descubierto que el
hecho de someter mezclas líquidas para helados a un tratamiento que
comprende el calentamiento a temperaturas por debajo de los 60ºC con
la inyección simultánea de dióxido de carbono gaseoso a una presión
por encima de la atmosférica dentro de las mezclas líquidas durante
un tiempo que varía según la mezcla líquida que se está tratando,
pero que es ventajosamente del orden de 3 a 6 horas, produce una
esterilización completa de las mezclas líquidas sin las desventajas
de los procesos convencionales.
Se cree que este resultado puede deberse al
efecto sinérgico que surge de la combinación de: (a) calor, aunque
por debajo del umbral considerado generalmente como fundamental para
conseguir la pasteurización de mezclas líquidas de este tipo, (b)
la presión de CO_{2} que, tal como se sabe, puede destruir las
paredes celulares de las bacterias. También se puede pensar que la
formación de ácido carbónico dentro de la mezcla líquida tiende a
desplazar el pH de la mezcla líquida hacia el intervalo ácido.
El principal objetivo de la presente invención
es, por lo tanto, un método para la pasteurización de mezclas
líquidas para helados, que comprende las etapas de calentamiento de
la mezcla líquida a una temperatura por debajo de la temperatura de
coagulación de las sustancias proteicas presentes en mezclas
líquidas de este tipo, con la inyección simultánea de dióxido de
carbono gaseoso a una presión por encima de la atmosférica dentro
de la mezcla líquida.
\newpage
En el transcurso de la siguiente descripción,
que se facilita a modo de ejemplo no restrictivo, se harán evidentes
objetivos, características y ventajas adicionales de la presente
invención.
Dado que las mezclas líquidas para helados
pasteurizadas utilizando el método según la presente invención
pueden utilizarse en cualquier máquina para la fabricación de
helados, este método es particularmente adecuado para la
utilización en combinación con máquinas de helados que no son
autopasteurizantes, del tipo en el cual (a) la mezcla líquida se
suministra a partir de contenedores colocados en una bolsa flexible
(conocida como "bolsa en caja") equipada con un accesorio para
un tubo conectado en la parte de la succión de una bomba cuya salida
está conectada al cilindro de la máquina que produce el helado
blando, o (b) máquinas del tipo en el cual la mezcla líquida está
contenida en tanques a presión que se pueden conectar al cilindro de
la máquina que produce el helado blando. En el transcurso de la
descripción, a continuación, la presente invención se ilustra
siendo aplicada a una máquina a presión para la fabricación y
suministro de helados del tipo blando, del tipo de máquina, por
ejemplo, que es el tema objetivo de la solicitud de Patente europea
no. 02009730.9 del mismo solicitante. Sin embargo, en la solicitud
de Patente europea no. 03010979.7 del mismo solicitante, por
ejemplo, se ilustra y se describe una máquina del tipo "bolsa en
caja".
La figura 1 de los dibujos adjuntos ilustra una
vista en perspectiva con partes en sección transversal de un
contenedor para alimentar mezclas líquidas para helados a máquinas a
presión conectadas a un cilindro de gas dióxido de carbono para el
procesado de la mezcla líquida contenida en el mismo mediante el
método de pasteurización según la presente invención.
Con referencia a este dibujo, (1) indica un
contenedor para máquinas a presión en el cual se coloca una mezcla
(2) en estado líquido para la fabricación de helados a través de un
tapón hermético (3). Este contenedor (1) comprende un cilindro
metálico que se sella en la parte superior mediante una carcasa
hemisférica (5), la cual está provista de dos asientos (6) y (7)
para conexiones herméticas de colocación rápida ("quick fit"),
además del mencionado tapón (3). En particular, el asiento (7)
recibe una conexión de colocación rápida (8) dispuesta en el
extremo de un tubo (9) que extrae dióxido de carbono de un cilindro
de suministro (11). Dentro del contenedor (1) hay un tubo (10) que
se conecta en la parte superior al asiento (7) con la conexión de
colocación rápida (8) y que tiene en su extremo inferior una
extensión de curvatura ascendente (12) localizada casi en el fondo
del contenedor (1) a través de la cual el dióxido de carbono gaseoso
se hace burbujear a través de la mezcla líquida (2) en forma de
pequeñas burbujas (13). Un elemento de calefacción de resistencia
eléctrica flexible (14) equipado con los correspondientes cables de
suministro de electricidad (15) está colocado alrededor de la pared
cilíndrica del contenedor (1).
Una vez se ha colocado la mezcla (2) en el
contenedor (1) se calienta mediante la tira de resistencia eléctrica
(14) y, a continuación, se inyecta dentro del contenedor (1) dióxido
de carbono bajo presión alimentado desde el cilindro (11). Este
calentamiento está controlado termostáticamente a temperaturas por
debajo de 60ºC, en particular, a temperaturas que se encuentran
entre 50-59ºC y, preferentemente, aproximadamente
55ºC, tal como se describirá a continuación en los ejemplos. La
presión del dióxido de carbono del cilindro (11) se regula hasta una
presión de aproximadamente 5-6 bar, preferentemente,
5,5 bar. Este tratamiento se continúa durante un tiempo que puede
variar entre aproximadamente 3 y aproximadamente 6 horas. Al final
del tratamiento, el contenedor con la mezcla líquida se puede
colocar en una máquina a presión para la fabricación de helados de
una forma conocida.
A continuación se describen, a modo de ejemplo
no restrictivo, los resultados de algunos ensayos sobre el método de
pasteurización de mezclas líquidas para la fabricación de helados
según la presente invención.
Los siguientes ensayos implican la utilización
de sustratos adecuados para detectar cualquier presencia o
contaminación por bacterias saprofíticas presentes en el ambiente o
en las mezclas líquidas utilizadas. En este sentido, se utilizaron
los sustratos LB para el recuento de microorganismos totales, el
sustrato MacConkey Agar (de la empresa MERK) se utilizó para
coliformes, Agar Sal Manitol (de la empresa DIFCO) para
estafilococos y Agar Maltosa Azida (de la empresa BIOLIFE) para
enterococos. Una cantidad de muestra igual a 0,1 ml se distribuyó
uniformemente sobre cada placa de cultivo. Se hicieron diluciones en
serie en base a la contaminación potencial tomando 1 ml de cada
muestra de helado y diluyéndolo en 9 ml de solución salina
fisiológica. Las placas se incubaron al aire a una temperatura de
37ºC. Se evaluó cualquier desarrollo de coliformes después de 24
horas y cualquier desarrollo de enterococos y Staphylococcus
Aureus después de 48 horas.
En todos los ensayos un contenedor (1) de la
capacidad establecida (generalmente 5 ó 10 litros) fue lavado
manualmente con una solución de detergente y una solución
esterilizadora. El contenedor (1), en la camisa del cual se aplicó
una camisa calefactora (14), se llenó con la cantidad de mezcla
líquida determinada por el ensayo, inoculada con una carga
bacteriana adecuada.
\newpage
Ensayo
1
Se colocaron 4 litros de una mezcla líquida para
helado de chocolate "Elena", inoculados tal como se ha
descrito, en un contenedor de 5 litros preparado tal como se ha
descrito. Se tomaron las siguientes muestras a efectos de revisión
bacteriológica:
CO 0: Mezcla inoculada y elevada a una
temperatura de 58ºC.
CO 1: Mezcla tomada del contenedor (1)
después de 3 horas a 58ºC.
CO 2: Mezcla tomada del contenedor (1) a
52ºC después de 4 horas.
CO 3: Mezcla tomada del contenedor (1) a
53ºC después de 6 horas.
El ensayo se realizó inyectando CO_{2} a una
presión de 5,5 bar en todos los casos, con una temperatura promedio
de la mezcla líquida de 55ºC. El ensayo finalizó después de 6
horas.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Tal como se observará, este ensayo dio como
resultado la eliminación completa del inóculo conseguida después de
sólo 3 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Ensayo
2
En este ensayo el objetivo fue examinar si el
efecto del CO_{2} a presión también era aparente con cantidades
mayores de mezcla líquida, es decir, con 8 litros
aproximadamente.
Se colocaron 8 litros de mezcla líquida de
helado "Fiordilatte" inoculado con una carga bacteriana
adecuada, tal como se ha descrito previamente, en un contenedor (1)
con una capacidad de 10 litros.
\newpage
Se realizaron los siguientes ensayos a efectos
de revisión bacteriológica:
CO 4: mezcla, tal como se colocó en el
contenedor (1)
CO 5: mezcla calentada a una temperatura
de 58ºC
CO 6: mezcla tomada del contenedor (1)
después de 3 horas a 58ºC
CO 7: mezcla tomada del contenedor (1) a
51ºC después de 5 horas
CO 8: mezcla tomada del contenedor (1) a
54ºC después de 6 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
Este segundo ensayo, realizado utilizando una
cantidad mayor de mezcla líquida para helado (8 litros) y
manteniendo las condiciones de presión para el CO_{2}, la
temperatura y el tiempo de tratamiento iguales que en el ensayo 1,
dio como resultado la eliminación total del inóculo después de 3
horas, así como después de 5 y 6 horas.
Ensayo
3
El objetivo de este ensayo fue examinar que el
efecto del CO_{2} a presión tenía lugar incluso cuando el CO_{2}
no se había mezclado íntimamente con la mezcla líquida provocando el
burbujeo a través de la mezcla, pero manteniéndolo en la zona sin
líquido ("headspace") del contenedor sin mezclarlo bien con la
mezcla líquida para helado.
Se repitió el ensayo 2 anterior con la variante
de que el accesorio para el tubo de suministro del CO_{2} se
conectó a la conexión (6) sobre el contenedor (1) en lugar de la
conexión (7), de modo que el CO_{2} se suministró a la parte
superior del contenedor (1).
Se tomaron las siguientes muestras a efectos de
revisión bacteriológica:
CO 9: mezcla inoculada y elevada a una
temperatura de +50ºC mientras se mantenía el suministro de CO_{2}
a una presión de 5,5 bar a la parte superior del contenedor
(1) en todos los tiempos
CO 10: mezcla tomada del contenedor (1)
después de 3 horas (+52ºC)
CO 11: mezcla tomada del contenedor (1)
después de 4 horas (+50ºC)
CO 12: mezcla tomada del contenedor (1)
después de 6 horas (+52ºC).
\vskip1.000000\baselineskip
Tal como se verá, no se observó disminución de
la carga de microorganismos incluso después de 6 horas de contacto
entre el CO_{2} a presión y la mezcla líquida, de modo que los
resultados de este ensayo demuestran que la pasteurización con
CO_{2} sólo es activa si se hace entrar el CO_{2} en contacto
íntimo con la mezcla líquida.
Claims (4)
1. Método para la pasteurización de mezclas
líquidas para helados, caracterizado por las siguientes
etapas: calentamiento de la mezcla líquida a una temperatura por
debajo de la temperatura de coagulación comprendida entre 50ºC
aproximadamente y 59ºC aproximadamente y la inyección
simultáneamente dentro de dicha mezcla calentada de dióxido de
carbono gaseoso a una presión en el intervalo de 5 a 6 bar durante
un periodo de entre 3 y 6 horas.
2. Método, según la reivindicación 1, en el que
dicha temperatura es igual a 55ºC aproximadamente.
3. Método, según la reivindicación 1, en el que
la inyección de dicho CO_{2} gaseoso tiene lugar a una presión de
5,5 bar aproximadamente.
4. Método, según la reivindicación 1, en el que
dicho CO_{2} gaseoso se hace burbujear a través de dicha mezcla
líquida que se está tratando.
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