ES2936081T3 - Proceso para preparar una composición láctea en partículas - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un proceso para preparar una composición láctea en partículas, que comprende los pasos de: - combinar leche desnatada condensada, sacarosa, crema de leche y leche en polvo para preparar una preemulsión que contiene 46-66% en peso de materia seca; - homogeneizar la preemulsión; - secar por aspersión la emulsión para producir un polvo semiseco que tiene un contenido de agua de al menos 5% en peso de agua; - aglomerar y secar adicionalmente el polvo semiseco para producir aglomerados que tienen un contenido de agua inferior al 5% en peso de agua. El presente proceso produce una composición láctea en partículas que es particularmente adecuada para su uso en cápsulas de crema. La invención también se refiere a una composición láctea en partículas que comprende: - 77,5-100% en peso de aglomerados que contienen, calculado en peso seco de los aglomerados: - 15-29% en peso de proteína de leche; - 8-33% en peso de grasa de leche; - 18-47 peso. % de lactosa; y - 7-18% en peso de sacarosa; - 0-22,5% en peso de partículas de sacarosa; en donde la composición tiene una densidad aparente vertida de 380-550 g/l. La invención se refiere además a una cápsula sellada que comprende tal composición láctea en partículas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Proceso para preparar una composición láctea en partículas
Campo técnico de la invención
La invención se refiere a un proceso para preparar una composición láctea en partículas. Más particularmente, la invención proporciona un proceso para preparar una composición láctea en partículas, comprendiendo el proceso las etapas siguientes:
- combinar leche desnatada condensada, sacarosa, crema de leche y leche en polvo para preparar una preemulsión; - homogeneizar la preemulsión para obtener una emulsión;
- secar por pulverización la emulsión para producir un polvo semiseco;
- aglomerar y secar adicionalmente el polvo semiseco para producir aglomerados que tengan un contenido de agua inferior al 5% en peso de agua.
Además, se describe una composición láctea en partículas que comprende:
• del 77,5 al 100% en peso de aglomerados que contienen, calculado en peso seco de los aglomerados:
- del 15 al 29% en peso de proteína de leche;
- del 8 al 33% en peso de grasa de leche;
- del 18 al 47% en peso de lactosa; y
- del 7 al 18% en peso de sacarosa;
• del 0 al 22,5% en peso de partículas de sacarosa;
presentando la composición una densidad aparente vertida de 380 a 550 g/l.
La composición láctea en partículas descrita puede usarse adecuadamente como una crema láctea instantánea en cápsulas para su uso en máquinas de preparación de café que utilizan inyección de agua a alta temperatura y presión para disolver la crema láctea, produciendo así un líquido de crema láctea caliente.
Antecedentes de la invención
El documento AU520639 describe un procedimiento para fabricar una crema en polvo secada por pulverización reconstituible que comprende las etapas siguientes:
(i) formar una mezcla de los ingredientes siguientes
- una fuente de grasa de leche para proporcionar a dicha mezcla un contenido de grasa de leche de 18 a 40 partes en peso de la mezcla,
- una fuente de sólidos lácteos no grasos para proporcionar a dicha mezcla un contenido de sólidos lácteos no grasos de 12 a 24 partes en peso de la mezcla,
- azúcar, de 0 a 10 partes en peso de la mezcla,
- estabilizante, de 0,05 a 1 partes en peso de la mezcla,
- agua para completar la mezcla hasta 100 partes en peso;
(ii) pasteurizar la mezcla;
(iii) homogeneizar la mezcla; y
(iv) secar por pulverización la mezcla para producir una crema en polvo.
La crema en polvo obtenida, cuando se reconstituye, puede producir una crema batida.
El documento US 3.410.701 describe un proceso para la producción de productos lácteos en polvo que comprende las etapas de proporcionar un concentrado de producto lácteo de partida que contiene una proporción de materia seca superior al 45% y que tiene una temperatura superior a 45 °C, someter el concentrado de producto lácteo de partida a un proceso de secado por pulverización efectuando el secado con aire de secado en el secador por pulverización hasta obtener un polvo con un contenido de agua dentro del intervalo del 4,5 al 7%, y separar el polvo del aire de secado y después someter el polvo así obtenido y que tiene un contenido de agua dentro del intervalo del 4,5 al 7% directamente a un proceso de secado secundario diferente durante un periodo de tiempo a fin de reducir su contenido de agua a aproximadamente el 3,5%.
El documento WO 2016/008742 describe una composición de crema secada por pulverización que comprende:
• azúcar añadida que comprende sacarosa y/o lactosa dentro de un intervalo del 5 al 30% en peso;
• leche dentro de un intervalo del 30 al 60% en peso;
• grasa dentro de un intervalo del 15 al 40% en peso;
en el que dicha composición no flocula al reconstituirse en café o té a una temperatura del agua dentro de un intervalo de 40 a 90 °C y una dureza de hasta 400 ppm de CaCO3.
El documento EP-A 2 123 164 describe un producto lácteo granulado que comprende partículas de grasa secas emulsionadas que están aglomeradas entre sí y al menos recubiertas parcialmente con un primer medio aglutinante que comprende un carbohidrato, a fin de formar gránulos aglomerados recubiertos con un diámetro medio de partícula de entre 10 gm y 10000 gm.
El documento GB-A 2381 731 describe una composición blanqueadora de bebidas en polvo que comprende, en peso basado en el peso seco de la composición: de aproximadamente el 50% a aproximadamente el 80% de una leche en polvo; de aproximadamente el 5% a aproximadamente el 30% de sólidos de suero de leche, y de aproximadamente el 10% a aproximadamente el 30% de uno o más azúcares añadidos.
Las cremas se preparan en la técnica comúnmente mediante secado por pulverización de una emulsión de proteína, grasa y carbohidratos. Estas cremas pueden ser de base láctea o no láctea y se pueden aplicar fácilmente para bebidas blanqueadoras. En la mayor parte de las aplicaciones de bebidas no existen requerimientos especiales para las propiedades de disolución de las cremas, dado que las cremas se disuelven en un gran volumen de bebida fría o caliente, y la mayor parte de las veces la bebida se agita durante algún tiempo para disolver la crema.
No obstante, en algunas aplicaciones de bebidas la disolución de las cremas es demasiado lenta e incompleta y, para mejorar su disolución, los polvos se aglomeran. Por ejemplo, la leche desnatada en polvo puede instantaneizarse por aglomeración de aire húmedo caliente. Sin embargo, cuando dicha leche desnatada en polvo aglomerada se aplica como crema, esta crema es insuficiente en poder blanqueador y sabor, porque el contenido de grasa en la crema es demasiado bajo. Estos tipos de partículas de leche desnatada aglomeradas tienen normalmente una densidad aparente muy baja.
La leche entera en polvo contiene cantidades suficientes de grasa para proporcionar suficiente poder blanqueador y sabor. Sin embargo, la leche entera en polvo es difícil de instantaneizar por aglomeración, debido a la baja temperatura de fusión de la grasa de leche, lo que provoca problemas técnicos en los aglomeradores.
Las partículas de leche entera secada por pulverización generalmente se aglomeran pulverizando lecitina de soja en aceite sobre las partículas secadas por pulverización para pegar las partículas entre sí. Posteriormente, las partículas aglomeradas se pueden mezclar, por ejemplo con sacarosa. Estos tipos de partículas aglomeradas de leche entera presentan generalmente una baja solubilidad y/o no se disuelven lo suficientemente rápido en un tiempo relativamente corto; además, tienen un sabor muy dulce y un sabor desagradable provocado por la lecitina.
El documento US 6.026.732 describe cápsulas que contienen una sustancia que hay que extraer para la preparación de una bebida, comprendiendo las cápsulas una copa, una cubierta y un reborde y en las que la pared lateral de la copa se extiende hasta la cubierta y el reborde. Estas cápsulas se pueden utilizar para preparar bebidas en un dispositivo que esté configurado para contener una cápsula durante la extracción y que comprende un elemento para inyectar agua en la cápsula para la extracción de la sustancia presente en la cápsula a presión. Las cápsulas descritas en el documento US 6.026.732 están especialmente diseñadas para contener café tostado molido.
Están disponibles en el mercado cápsulas que comprenden cremas lácteas instantáneas para su uso en máquinas de preparación de café a alta presión. Un desafío técnico asociado con el uso de cápsulas de crema instantánea en máquinas de preparación de café surge del hecho de que dichas máquinas están diseñadas para la extracción rápida de componentes de sabor del café molido en cápsulas de café, y no están construidas para una disolución completa y rápida de cremas instantáneas.
Las cremas lácteas instantáneas presentes en dichas cápsulas no solo deberán ser capaces de disolverse fácilmente cuando se inyecta agua caliente a presión en la cápsula durante el funcionamiento normal de estas máquinas de preparación de café, sino que al mismo tiempo deberán proporcionar un líquido cremoso y/o lechoso con cuerpo de excelente calidad, es decir, que comprenda cantidades sustanciales de proteína de leche y grasa de leche en el líquido cremoso y/o lechoso caliente obtenido.
Por lo tanto, existe la necesidad de una crema láctea en polvo instantánea que tenga una densidad aparente suficiente y una alta solubilidad, que sea adecuada para dispensarse desde una cápsula para su uso en una máquina de preparación de café, sin la necesidad de comprometer el sabor con cuerpo del líquido resultante dispensado desde la cápsula.
Sumario de la invención
Los inventores han desarrollado un proceso para preparar una composición láctea en partículas. Este proceso permite la preparación de una crema láctea en partículas que comprende niveles relativamente altos de proteína de leche y grasa de leche.
En consecuencia, la invención se refiere a un proceso para preparar una composición láctea en partículas, comprendiendo el proceso las etapas siguientes:
- combinar leche desnatada condensada, sacarosa, crema de leche y leche en polvo para preparar una preemulsión que contiene del 46 al 66% en peso de materia seca, en la que el peso de materia seca incluye:
- del 15 al 29% en peso de proteína de leche;
- del 8 al 33% en peso de grasa de leche;
- del 18 al 47% en peso de lactosa; y
- del 7al 18% en peso de sacarosa;
- homogeneizar la preemulsión en una etapa de homogeneización a una temperatura de entre 55 y 70 °C y a una presión de entre 5 y 120 bares para obtener una emulsión;
- secar por pulverización la emulsión para producir un polvo semiseco que tenga un contenido de agua de al menos el 5% en peso de agua;
- aglomerar y secar adicionalmente el polvo semiseco para producir aglomerados que tengan un contenido de agua inferior al 5% en peso de agua.
Sin desear vincularse a ninguna teoría, los inventores creen que el presente proceso da lugar a la preparación de una composición láctea en partículas con excelentes propiedades debido a la combinación de las etapas de procesamiento y las propiedades de la preemulsión que se aplica en el presente proceso.
La composición láctea en partículas obtenida por el presente proceso ofrece la ventaja de que combina una densidad aparente relativamente alta con altos niveles de proteína y grasa y excelentes propiedades de disolución.
Debido a estas propiedades, la composición láctea en partículas de la invención es particularmente adecuada para su uso en cápsulas de crema. La composición láctea en partículas preparada con su alta densidad aparente se puede utilizar para rellenar adecuadamente dichas cápsulas, que tienen un volumen interno limitado, con un peso relativamente alto de ingredientes, al tiempo que permite la disolución completa de todos los ingredientes presentes en la cápsula cuando esta se usa en una máquina de preparación de café que aplica inyección de agua caliente a presión durante el funcionamiento normal.
El líquido cremoso y/o lechoso dispensado tiene un alto contenido de proteína y grasa y presenta unas propiedades espumantes, una sensación en la boca, un poder blanqueador y un sabor excelentes.
En el presente documento también se describe una composición láctea en partículas, composición que comprende: - del 77,5 al 100% en peso de aglomerados que contienen, calculado en peso seco de los aglomerados:
• del 15 al 29% en peso de proteína de leche;
• del 8 al 33% en peso de grasa de leche;
• del 18 al 47% en peso de lactosa; y
• del 7 al 18% en peso de sacarosa;
- del 0 al 22,5% en peso de partículas de sacarosa;
presentando la composición una densidad aparente vertida de 380 a 550 g/l.
También se describe en el presente documento una cápsula sellada que comprende la composición láctea en partículas. La composición láctea en partículas puede disolverse rápidamente y retirarse completamente de la cápsula cuando se usa en una máquina de preparación de café que usa agua caliente a presión.
También se describe el uso de la cápsula sellada para preparar una bebida en una máquina de preparación de café a alta presión.
Descripción detallada de la invención
La presente invención se refiere a un proceso para preparar una composición láctea en partículas, comprendiendo el proceso las etapas siguientes:
- combinar leche desnatada condensada, sacarosa, crema de leche y leche en polvo para preparar una preemulsión que contiene del 46 al 66% en peso de materia seca, en la que el peso de materia seca incluye:
• del 15 al 29% en peso de proteína de leche;
• del 8 al 33% en peso de grasa de leche;
• del 18 al 47% en peso de lactosa; y
• del 7 al 18% en peso de sacarosa;
- homogeneizar la preemulsión en una etapa de homogeneización a una temperatura de entre 55 y 70 °C y a una presión de entre 5 y 120 bares para obtener una emulsión;
- secar por pulverización la emulsión para producir un polvo semiseco que tenga un contenido de agua de al menos 5% en peso de agua;
- aglomerar y secar adicionalmente el polvo semiseco para producir aglomerados que tengan un contenido de agua inferior al 5% en peso de agua.
El término "grasa", tal como se utiliza en el presente documento, se refiere a lípidos seleccionados del grupo de triglicéridos, diglicéridos, monoglicéridos, fosfátidos, ácidos grasos, y combinaciones de los mismos.
El término "proteína de leche", tal como se utiliza en el presente documento, se refiere a las proteínas que están presentes de forma natural en la leche bovina. Las caseínas y las proteínas de suero de leche (por ejemplo, betalactoglobulina y alfa-lactoalbúmina) son ejemplos de proteínas de leche.
La unidad "diámetro medio de Sauter" (D[3,2]), tal como se utiliza en el presente documento, puede determinarse utilizando un aparato Malvern Mastersizer 2000.
La unidad "tamaño de partícula promedio ponderado por volumen" (D[4,3]), tal como se utiliza en el presente documento, puede determinarse utilizando un aparato Malvern Mastersizer 2000.
Las unidades d10, d50 y dgü, tal como se utilizan en el presente documento, pueden determinarse utilizando dispersión de luz láser para medir la distribución del tamaño de partículas. Una máquina adecuada para realizar dichas mediciones es el aparato Malvern Mastersizer 2000. El d50, la mediana, se define como el diámetro en el que la mitad de la población se encuentra por debajo de este valor. Del mismo modo, el 90 por ciento de la distribución se encuentra por debajo del d», y el 10 por ciento de la población se encuentra por debajo del d10.
La unidad "densidad aparente vertida", tal como se utiliza en el presente documento, se puede determinar midiendo el peso que pesan 500 ml de una composición láctea en partículas, directamente después de verter la composición láctea en partículas en un cilindro estacionario calibrado de 500 ml [Seedburo Equipment Co] que tiene una longitud de 9,2 cm y un diámetro de 7,7 cm. La densidad aparente vertida se mide así sin compactar mediante golpeteo la composición láctea en partículas después de verter la composición láctea en partículas en el cilindro.
Preferentemente, la preemulsión descrita contiene del 48 al 64% en peso de materia seca, de forma más preferida la preemulsión contiene del 52 al 63% en peso de materia seca y de la forma más preferida la preemulsión contiene del 55 al 62% en peso de materia seca .
Preferentemente, la materia seca de la preemulsión comprende en peso de materia seca:
- del 18 al 26% en peso de proteína de leche;
- del 15 al 30% en peso de grasa de leche;
- del 25 al 42% en peso de lactosa; y
- del 8 al 17% en peso de sacarosa.
De forma más preferida, la materia seca de la preemulsión comprende en peso de materia seca:
- del 22 al 24% en peso de proteína de leche;
- del 20 al 25% en peso de grasa de leche;
- del 33 al 37% en peso de lactosa; y
- del 9 al 16% en peso de sacarosa.
La leche desnatada condensada tiene preferentemente un contenido de materia seca del 25 al 45% en peso y un contenido de grasa del 0,5 al 1,5% en peso de materia seca.
La crema de leche tiene preferentemente un contenido de materia seca del 40 al 60% en peso y un contenido de grasa del 87 al 90% en peso de materia seca.
La leche en polvo tiene preferentemente un contenido de materia seca del 90 al 100% en peso y un contenido de grasa del 0,5 al 30% en peso de materia seca. De forma más preferida, la leche en polvo es leche en polvo desnatada. En consecuencia, la leche desnatada en polvo tiene preferentemente un contenido de materia seca del 90 al 100% en peso y un contenido de grasa del 0,5 al 2,5% en peso de materia seca.
La preemulsión se prepara preferentemente combinando:
a. 7 a 44 partes en peso de leche desnatada condensada;
b. 5 a 15 partes en peso de sacarosa;
c. 10 a 57 partes en peso de leche en polvo;
d. 10 a 40 partes en peso de crema de leche.
La preemulsión se prepara de forma más preferida combinando:
a. 10 a 34 partes en peso de leche desnatada condensada;
b. 7 a 13 partes en peso de sacarosa;
c. 22 a 52 partes en peso de leche en polvo;
d. 15 a 35 partes en peso de crema de leche.
La preemulsión se prepara de la forma más preferida combinando:
a. 14 a 20 partes en peso de leche desnatada condensada;
b. 9 a 11 partes en peso de sacarosa;
c. 38 a 48 partes en peso de leche en polvo;
d. 20 a 30 partes en peso de crema de leche.
Los inventores han descubierto que es particularmente ventajoso mezclar los ingredientes de la preemulsión en un orden específico. Al añadir en primer lugar la sacarosa a los ingredientes líquidos antes de añadir la leche en polvo se puede obtener una preemulsión con un mayor contenido de materia seca. En consecuencia, en una forma de realización particularmente preferida, la preemulsión se prepara mediante:
- mezclado de la leche desnatada condensada con la sacarosa para obtener una mezcla A;
- mezclado de la mezcla A con la crema de leche para obtener una mezcla B;
- mezclado de la mezcla B con la leche en polvo para obtener la preemulsión.
La temperatura durante la homogeneización de la preemulsión se encuentra preferentemente entre 56 y 68 °C, de forma más preferida entre 58 y 67 °C y de la forma más preferida entre 60 y 65 °C.
La presión durante la homogeneización de la preemulsión se encuentra preferentemente entre 6 y 100 bares, de forma más preferida entre 7 y 60 bares y de la forma más preferida entre 8 y 40 bares.
Los inventores han descubierto que es particularmente ventajoso realizar el secado por pulverización de la emulsión utilizando una presión de boquilla relativamente baja, ya que esto genera un polvo semiseco que tiene características óptimas para aglomerarlo. En consecuencia, el secado por pulverización de la emulsión se realiza preferentemente usando una presión de boquilla de 60 a 120 bares. De forma más preferida, el secado por pulverización de la emulsión se realiza usando una presión de boquilla de 65 a 115 bares y de la forma más preferida usando una presión de boquilla de 70 a 110 bares.
El polvo semiseco que se produce en el presente proceso tiene preferentemente un contenido de agua del 5,5 al 8% en peso de agua, de forma más preferida un contenido de agua del 6 al 7,5% en peso de agua y de la forma más preferida un contenido de agua del 6,5 al 7,0% en peso de agua.
Los aglomerados tienen preferentemente un contenido de agua inferior al 4,5% en peso de agua, de forma más preferida los aglomerados tienen un contenido de agua inferior al 4% en peso de agua, de forma incluso más preferida los aglomerados tienen un contenido de agua inferior al 3,5% en peso de agua y de la forma más preferida los aglomerados tienen un contenido de agua inferior al 3% en peso de agua.
Los aglomerados tienen preferentemente un diámetro medio D[3,2] en el intervalo de 50 a 250 gm, de forma más preferida un diámetro medio D[3,2] en el intervalo de 90 a 200 gm y de la forma más preferida un diámetro medio D[3,2] en el intervalo de 120 a 180 gm.
Los aglomerados tienen preferentemente un tamaño de partícula promedio ponderado por volumen (D[4,3]) en el intervalo de 150 a 450 gm, de forma más preferida en el intervalo de 200 a 400 gm, de la forma más preferida en el intervalo de 250 a 350 gm.
Los aglomerados tienen preferentemente un d10 de entre 40 y100 gm, de forma más preferida de entre 40 y 80 gm y de la forma más preferida de entre 50 y 60 gm.
Los aglomerados tienen preferentemente un d50 de entre 140 y 300 gm, de forma más preferida de entre 150 y 290 gm y de la forma más preferida de entre 160 y 280 gm.
Los aglomerados tienen preferentemente un d90 de entre 350 y 700 gm, de forma más preferida de entre 380 y 650 gm y de la forma más preferida de entre 400 y 600 gm.
El proceso de la presente invención se realiza preferentemente en un secador de tres etapas para producir polvos secados por pulverización aglomerados. Preferentemente, en la primera etapa, la emulsión se seca por pulverización hasta un polvo semiseco en una cámara de pulverización primaria. Preferentemente, en la segunda etapa, el polvo semiseco se deposita sobre una cinta transportadora (por ejemplo, un filamento de poliéster tejido) situada en el fondo de la cámara de pulverización primaria. El aire de secado con una temperatura en el intervalo de 70 a 80 °C se distribuye preferentemente a través de la cinta con una velocidad relativamente alta para obtener aglomerados. Esta es la segunda etapa del secado (secado de flujo cruzado). Después de un breve periodo de estabilización opcional en una sección de retención, los aglomerados se transportan preferentemente a la tercera etapa en la que se completa el secado por exposición a aire a baja temperatura.
Un ejemplo de un secador de tres etapas de este tipo es un secador por pulverización Filtermat™.
Los inventores han descubierto que se puede obtener una composición láctea en partículas que produce un líquido cremoso lácteo caliente de excelente calidad mediante la combinación de aglomerados que contienen grasa de leche, proteína de leche, lactosa y sacarosa con partículas de sacarosa. En consecuencia, en una forma de realización preferida de la invención, el proceso comprende además el mezclado de 77,5 a 99 partes en peso de los aglomerados
con 1 a 22,5 partes en peso de partículas de sacarosa. De forma más preferida, se mezclan 80 a 98 partes en peso de los aglomerados con 2 a 20 partes en peso de partículas de sacarosa. De la forma más preferida, se mezclan 85 a 90 partes en peso de los aglomerados con 10 a 15 partes en peso de partículas de sacarosa.
Las partículas de sacarosa se encuentran preferentemente en forma de partículas de sacarosa cristalina. Las partículas de sacarosa tienen preferentemente en la composición de partículas un d85 en el intervalo de 1 a 500 pm, de forma más preferida en el intervalo de 10 a 450 pm y de la forma más preferida en el intervalo de 50 a 400 pm. La unidad d85 se puede determinar utilizando el procedimiento de la norma DIN 66141.
El mezclado de los aglomerados y las partículas de sacarosa se realiza preferentemente por medio de un transportador de tornillo, preferentemente el transportador de tornillo durante la tercera etapa de secado en el secador de tres etapas. El transportador de tornillo proporciona un medio de transporte suave que deja intactos los aglomerados, pero también permite el mezclado opcional con las partículas de sacarosa.
También se describe una composición láctea en partículas, en la que la composición comprende:
- del 77,5 al 100% en peso de aglomerados que contienen, calculado en peso seco de los aglomerados:
• del 15 al 29% en peso de proteína de leche;
• del 8 al 33% en peso de grasa de leche;
• del 18 al 47% en peso de lactosa; y
• del 7 al 18% en peso de sacarosa;
- del 0 al 22,5% en peso de partículas de sacarosa;
presentando la composición una densidad aparente vertida de 380 a 550 g/l.
La composición láctea en partículas comprende preferentemente del 77,5 al 99% en peso de los aglomerados y del 1 al 22,5% en peso de partículas de sacarosa. De forma más preferida, la composición láctea en partículas comprende del 80 al 98% en peso de los aglomerados y del 2 al 20% en peso de partículas de sacarosa. De la forma más preferida, la composición láctea en partículas comprende del 85 al 90% en peso de los aglomerados y del 10 al 15% en peso de partículas de sacarosa.
Preferentemente, los aglomerados contienen, calculado en peso seco de los aglomerados:
- del 18 al 26% en peso de proteína de leche;
- del 15 al 30% en peso de grasa de leche;
- del 25 al 42% en peso de lactosa; y
- del 8 al 17% en peso de sacarosa.
De forma más preferida, los aglomerados contienen, calculado en peso seco de los aglomerados:
- del 22 al 24% en peso de proteína de leche;
- del 20 al 25% en peso de grasa de leche;
- del 33 al 37% en peso de lactosa; y
- del 9 al 16% en peso de sacarosa.
La densidad aparente vertida de la composición láctea en partículas se encuentra preferentemente en el intervalo de 410 a 525 g/ml, de forma más preferida en el intervalo de 420 a 525 g/ml.
El volumen vacío hermético a gases (GTVV) de la composición láctea en partículas es preferentemente inferior al 15%, de forma más preferida inferior al 10% y de la forma más preferida inferior al 8%. El GTVV puede determinarse adecuadamente utilizando un picnómetro de gases (Accupyc1340, Micrometrics Instrument Corporation, Norcross, GA, Estados Unidos).
El volumen vacío hermético a gases es el porcentaje de vacíos herméticos a gases dentro de los polvos. Se calcula a partir del volumen de poro cerrado (%) según la fórmula siguiente.
Volumen vacío hermético a gases (%) GTVV = pMedida * CPV * 100
CPV = Volumen de poro cerrado (ml/g)
El volumen de poro cerrado (ml/g) se obtiene restando el volumen teórico del volumen medido para una cantidad fija de polvo. El CPV también se puede calcular de la forma siguiente:
PMedida = Densidad medida del polvo (g/ml)
PTeórica = Densidad teórica del polvo (g/ml) (sin ningún volumen de poro cerrado)
La pMedida se determina usando un picnómetro de gases
La pTeórica se estima utilizando los supuestos siguientes
Se supone que el contenido de carbohidratos de la composición en partículas es igual al resto de la composición después de haber contabilizado la humedad, la grasa, las proteínas y las cenizas.
La combinación de grasa de leche, proteína de leche, lactosa y sacarosa constituye normalmente al menos el 85% en peso, de forma más preferida al menos el 90% en peso del peso seco contenido en los aglomerados.
Los aglomerados contienen preferentemente del 15 al 30% en peso de grasa de leche, de forma más preferida entre el 20 y el 25% en peso de grasa de leche, calculado en peso seco de los aglomerados. Preferentemente, la grasa de leche se deriva de crema de leche.
La grasa de leche constituye normalmente la mayor parte de la grasa contenida en los aglomerados. Preferentemente, la grasa de leche constituye al menos el 80% en peso, de forma más preferida al menos el 90% en peso, de forma incluso más preferida al menos el 95% en peso de la grasa presente en los aglomerados. De la forma más preferida, toda la grasa contenida en los aglomerados es grasa de leche.
Los aglomerados preferentemente no contienen fosfátidos distintos de los presentes de forma natural en los componentes grasa de leche y proteína de leche usados en la fabricación de los aglomerados. En consecuencia, los aglomerados contienen normalmente del 0,05 al 0,4% en peso de fosfátidos, de forma más preferida del 0,1 al 0,33% en peso de fosfátidos, calculado en peso seco de los aglomerados.
Los aglomerados comprenden preferentemente del 18 al 26% en peso de proteína de leche, de forma más preferida entre el 20 y el 24% en peso de proteína de leche, calculado en peso seco de los aglomerados.
La proteína de leche constituye normalmente la mayor parte de la proteína contenida en los aglomerados. Preferentemente, la proteína de leche constituye al menos el 80% en peso, de forma más preferida al menos el 90% en peso, de forma incluso más preferida al menos el 95% en peso de la proteína presente en los aglomerados. De la forma más preferida, toda la proteína contenida en los aglomerados es proteína de leche.
Normalmente, la proteína de leche contenida en los aglomerados contiene del 77 al 83% de caseína en peso de proteína de leche y del 17 al 23% de proteína de suero de leche en peso de proteína de leche. De forma más preferida, los aglomerados contienen del 78 al 82% de caseína en peso de proteína de leche y del 18 al 22% de proteína de suero de leche en peso de proteína de leche. Juntas, la caseína y la proteína de suero de leche representan normalmente al menos el 90% en peso, de forma más preferida al menos el 95% en peso de la proteína de leche que está presente en los aglomerados.
Los inventores han descubierto que las propiedades blanqueadorass y/o espumantes de la composición láctea en partículas dependen de la relación grasa:proteína de leche en los aglomerados. Se pueden lograr muy buenas propiedades blanqueadoras y espumantes si los aglomerados contienen grasa de leche y proteína de leche en una relación en peso en el intervalo de 1:1,3 a 2,8:1, preferentemente en una relación en peso en el intervalo de 1:1,2 a 2:1.
Los aglomerados comprenden preferentemente del 25 al 42% en peso de lactosa, de forma más preferida del 33 al 37% en peso de lactosa, calculado en peso seco de los aglomerados.
Los aglomerados comprenden preferentemente del 8 al 17% en peso de sacarosa, de forma más preferida entre el 9 y el 16% en peso de sacarosa, calculado en peso seco de los aglomerados.
Juntas, la lactosa y la sacarosa constituyen normalmente al menos el 90% en peso, de forma más preferida al menos el 95% en peso y de la forma más preferida al menos el 99,5% en peso de los disacáridos contenidos en los aglomerados.
La composición láctea en partículas puede comprender preferentemente hasta el 1,5% en peso de cloruro de sodio, calculado en peso seco de los aglomerados. El cloruro de sodio puede incorporarse de forma adecuada en la composición de partículas para mejorar el sabor.
La composición láctea en partículas comprende preferentemente menos del 0,5% en peso, calculado en peso seco de los aglomerados, de agentes de instantanización seleccionados de entre lecitina, polisorbato, mono/diglicéridos etoxilados, propilenglicol y combinaciones de los mismos. De forma más preferida, la composición láctea en partículas comprende menos del 0,1% en peso, calculado en peso seco de los aglomerados, de agentes de instantanización y de la forma más preferida la composición láctea en partículas no comprende agentes de instantanización.
La composición láctea en partículas comprende preferentemente menos del 0,5% en peso, de forma más preferida menos del 0,1% en peso, calculado en peso seco de los aglomerados, de fosfatos inorgánicos y de la forma más preferida la composición láctea en partículas no comprende fosfatos inorgánicos.
La composición láctea en partículas preferentemente comprende menos del 0,5% en peso, calculado en peso seco de los aglomerados, de tampones seleccionados de entre ácido cítrico, ácido acético, sales de estos ácidos y combinaciones de los mismos. De forma más preferida, la composición láctea en partículas comprende menos del 0,1% en peso, calculado en peso seco de los aglomerados, de dichos tampones y de la forma más preferida la composición láctea en partículas no comprende tampones.
La composición láctea en partículas comprende preferentemente menos del 0,5% en peso, de forma más preferida menos del 0,1% en peso, calculado en peso seco de los aglomerados, de agentes de instantanización, fosfatos inorgánicos y/o tampón. De la forma más preferida, la composición láctea en partículas no comprende agentes de instantanización, fosfatos inorgánicos y/o tampones.
La composición láctea en partículas tiene excelentes propiedades de disolución como se demuestra por medio de una alta tasa de extracción (véanse los Ejemplos). Según una forma de realización particularmente preferida, la composición láctea en partículas tiene una tasa de extracción de al menos el 75%, de forma más preferida de al menos el 80% y de la forma más preferida de al menos el 82%. La tasa de extracción de la composición se determina:
• llenando cápsulas de plástico de Bisio Progetti, Italia, New Pod EVO Oxygen Barrier (37 mm de diámetro, 12,6 ml de volumen) con la composición de partículas, dejando un espacio de cabeza en la cápsula de 2 mm (9% en volumen)
• sellando las cápsulas con el sello de cubierta de aluminio de Bisio Progetti, suministrado con las cápsulas
• introduciendo la cápsula en una máquina Nespresso® Citiz C111 producida por Magimix
• infusionando las cápsulas utilizando el volumen de dosificación de espresso, según la configuración de fábrica (40 ml)
• determinando la tasa de extracción usando el procedimiento y las ecuaciones descritas en los Ejemplos.
La composición láctea en partículas se puede obtener preferentemente mediante el proceso según la presente invención.
Las formas de realización, tal como se han descrito anteriormente en el presente documento, que se refieren al proceso de la invención, también se aplican a la composición láctea en partículas. Las formas de realización, tal como se han descrito anteriormente en el presente documento, que se refieren a la composición láctea en partículas, también se aplican al proceso de la presente invención.
También se describe una cápsula sellada que comprende la composición láctea en partículas.
La cápsula preferentemente comprende un cuerpo de cápsula para alojar la composición láctea en partículas y una cubierta de sellado para sellar la composición láctea en partículas en el cuerpo de la cápsula. Durante la preparación en una máquina de preparación de café, se inyecta agua caliente en el cuerpo de la cápsula y la tapa de sellado se dispone para ser perforada en un patrón predefinido por la presión interna.
De forma más preferida, el cuerpo de la cápsula comprende una base (por ejemplo, una base circular), una pared lateral que se extiende desde la base para formar una abertura de cápsula (circular) opuesta a la base, y un reborde que se extiende lateralmente alejándose de la pared lateral. La cubierta de sellado está preferentemente unida al reborde que rodea la abertura de la cápsula.
Un ejemplo típico de un cuerpo de cápsula y una tapa de sellado de este tipo se describe en el documento US 6.026.732.
Los beneficios de la presente invención se aprecian particularmente en caso de que el volumen interno de la cápsula sea relativamente pequeño, por ejemplo no superior a 20 ml. Preferentemente, la cápsula tiene un volumen interior de entre 5 y 18 ml, de forma más preferida de entre 10 y 15 ml.
Normalmente la cápsula contiene de 4 a 8 gramos, de forma más preferida de 5 a 7 gramos de la composición láctea en partículas.
También se describe el uso de la cápsula sellada para preparar una bebida en una máquina de preparación de café a alta presión. La máquina de preparación de café a alta presión normalmente opera a una presión de 5 a 20 bares. La máquina de preparación de café que se utiliza en el presente documento, que aplica inyección de agua caliente a presión en una cápsula sellada, es normalmente una máquina de café de aguja estándar, tal como la máquina Nespresso®. Un ejemplo de una máquina de café de aguja estándar de este tipo se describe en el documento US 6.026.732.
La bebida preparada es preferentemente un líquido cremoso y/o lechoso lácteo caliente, de forma más preferida la bebida es un líquido de crema láctea caliente.
La bebida preparada se mezcla preferentemente con café infusionado para preparar una bebida de café caliente, tal como capuchino o café cortado.
La invención se ilustra adicionalmente mediante los ejemplos no limitantes siguientes.
Ejemplos
Ejemplo 1
Se realizó una preemulsión a 60 °C de la forma siguiente:
Se disolvieron 19,5 kg de sacarosa (13,4% en peso) en 65,1 kg (15,7% en peso) de leche desnatada condensada. A continuación, se añadieron 95,1 kg (29,6% en peso) de crema de leche (40% en peso de grasa). Finalmente, se añadieron 62,7 kg (41,4% en peso) de leche desnatada en polvo.
La preemulsión se homogeneizó a 65 °C y 80/30 bares, después de lo cual se secó por pulverización en un secador Filtermat (GEA), con una temperatura de entrada de 140 °C y una presión de boquilla de 88 bares.
La posterior aglomeración y el secado final se realizaron sobre la estera utilizando una temperatura de 50 °C.
El polvo así obtenido tenía la composición siguiente:
• Proteína de leche: 24% en peso
• Grasa: 26% en peso
• Lactosa: 30% en peso
• Sacarosa: 13% en peso
El polvo tenía una densidad aparente vertida de 536 g/l y un GTVV del 7%.
El polvo se cargó en cápsulas de plástico de Bisio Progetti, Italia, New Pod EVO Oxygen Barrier, 37 mm de diámetro, 12,6 ml de volumen. El espacio de cabeza que se dejó en la cápsula después de llenarla fue de 2 mm (9% en volumen). Las cápsulas se sellaron con un sello de cubierta de aluminio de Bisio Progetti, suministrado con las cápsulas. Ejemplo 2
La cápsula del Ejemplo 1 se comparó con cápsulas idénticas que se habían rellenado con crema o leche en polvo instantánea disponible en el mercado, dejando también un espacio de cabeza de 2 mm (9% en volumen) en cada cápsula.
Los productos analizados se muestran en la tabla 1.
Tabla 1
La densidad aparente y la distribución del tamaño de partícula de cada uno de los productos se muestran en la tabla 2.
Tabla 2
La tasa de extracción de polvo para cada una de las cápsulas se midió utilizando una máquina Nespresso® Citiz C111 producida por Magimix:
1. Las cápsulas se infusionaron utilizando el volumen de dosificación de espresso, según la configuración de fábrica (40 ml)
2. Un panel de expertos (panel de 7 miembros) evaluó el olor, la sensación en la boca, la sensación lechosa/cremosa y el perfil sensorial general de las infusiones líquidas y estos se calificaron en una escala de 1 (malo) a 5 (excelente) 3. Las infusiones líquidas se recogieron y se pesaron para cálculos posteriores.
4. Se determinaron el volumen vacío hermético a gases (GTVV) y la tasa de extracción
La tasa de extracción se determinó midiendo en primer lugar el contenido de materia seca de las infusiones líquidas utilizando el procedimiento de arena quemada:
-Se dispersan 5 g de la infusión líquida en un vaso de precipitados que contiene 25 g de arena quemada (Sand, Fontainebleau, VWR Chemicals, Estados Unidos).
- El vaso de precipitados se dispone en un horno a 103 °C durante 3 horas.
- Al pesar el vaso de precipitados, la concentración de la infusión se puede calcular según la ecuación siguiente.
Peso del vaso de precipitados después del secado - Peso del vaso de precipitados con solo arena Materia seca (%) = 100% * — - — — — - - - - — - - - - - - — — — — — - - - - — - - - - - - - - -- - - - - - - - -Peso del vaso de precipitados con liquido ■ Peso del vaso de precipitados con solo arena
La tasa de extracción se calcula utilizando la fórmula siguiente:
Peso del liquido infusionado (g) * Materia seca1 (%)
Tasa de extracción (%) = 100% * - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -Peso del polvo en la cápsula (g)x( 100% - humedad2 (%)
1 del líquido infusionado
2 del polvo en la cápsula
Los resultados de la evaluación del panel se muestran en la tabla 3.
Tabla 3
Las tasas de extracción y los GTVV para las cápsulas se resumen en la tabla 4.
Tabla 4
Ejemplo 3
Se repitió el Ejemplo 2, excepto que esta vez se usaron las infusiones líquidas para preparar café cortado. Esto se realizó produciendo en primer lugar 40 ml de las infusiones líquidas usando la cápsula que contenía la crema o la leche instantánea en polvo, y después añadiendo 40 ml de espresso que se había infusionado en la misma máquina de infusión usando una cápsula de café espresso (I'Or Espresso Forza , ex Douwe Egberts, Países Bajos).
Un panel de expertos (panel de 7 miembros) evaluó diversos atributos sensoriales del café cortado producido de este modo. Estos atributos se calificaron en una escala de 0 a 5. Los resultados se muestran en la tabla 5.
Tabla 5
Ejemplo 4
Se preparó una composición de crema secada por pulverización tal como se describe en el Ejemplo 1 del documento WO 2016/008742.
Se mezclaron leche entera, crema de leche y azúcar para obtener una emulsión con la composición que se muestra en la tabla 6.
Tabla 6
• La emulsión se secó por pulverización usando el procedimiento siguiente: Se preparó una mezcla húmeda mezclando 597 kg de leche entera y 20,6 kg de azúcar. Después se añadieron 16,9 kg de crema (40% de grasa); la mezcla se trató por UHT a 102 °C durante 5 segundos (pasteurización tipo DSI, al 18% de sólidos); evaporación hasta el 53% de MS (53-55%);
• Homogeneización: 200 bares;
• Secado por pulverización, a presión y temperaturas moderadas y suaves (160 °C).
La composición del polvo secado por pulverización obtenido de este modo se muestra en la tabla 7.
Tabla 7
La densidad aparente, la distribución del tamaño de partícula y el GTVV del polvo secado por pulverización se muestran en la tabla 8.
Tabla 8
se cargaron 5,9 gramos del polvo en cápsulas de plástico de Bisio Progetti, Italia, New Pod EVO Oxygen Barrier, diámetro de 37 mm, volumen de 12,6 ml, dejando un espacio de cabeza de 2 mm (9% en volumen) en cada cápsula. Las cápsulas se sellaron con un sello de cubierta de aluminio de Bisio Progetti, suministrado con las cápsulas. La tasa de extracción de polvo se midió de la misma forma que en el Ejemplo 2. La tasa de extracción medida fue del 74,8%.
Ejemplo 5
Se repitió el Ejemplo 1, excepto que esta vez solo se añadió la mitad de la cantidad de sacarosa a la preemulsión y que el contenido de agua se redujo ligeramente para lograr el mismo contenido de materia seca. Se añadió sacarosa por separado al polvo aglomerado después de la etapa de secado final para producir una mezcla seca que tenía la misma composición que el polvo aglomerado del Ejemplo 1.
La distribución del tamaño de partícula del polvo secado por pulverización aglomerado se muestra en la tabla 9.
Tabla 9
La mezcla del polvo secado por pulverización aglomerado y sacarosa tenía una densidad aparente vertida de 436 g/l y un GTVV del 8,4%.
Se cargaron 6,2 gramos de la mezcla de polvo en cápsulas de plástico de Bisio Progetti, Italia, New Pod EVO Oxygen Barrier, diámetro de 37 mm, volumen de 12,6 ml, dejando un espacio de cabeza de 2 mm (9% en volumen) en cada cápsula. Las cápsulas se sellaron con un sello de cubierta de aluminio de Bisio Progetti, suministrado con las cápsulas. La tasa de extracción de polvo se midió de la misma forma que en el Ejemplo 2. La tasa de extracción medida fue del 80,5%.
Ejemplo 6
Se repitió el Ejemplo 1, excepto que se ajustaron las cantidades de sacarosa, leche desnatada condensada, crema de leche (40% en peso de grasa) y leche desnatada en polvo para producir preemulsiones con las composiciones que se muestran en la tabla 10.
Tabla 10
Las distribuciones de tamaño de partícula de los polvos aglomerados secados por pulverización obtenidos de este modo se muestran en la tabla 11.
Tabla 11
Las composiciones, la densidad aparente vertida y el GTVV de las mezclas de polvo secado por pulverización y sacarosa añadida posteriormente se muestran en la tabla 12.
Tabla 12
Se cargaron 6,2 gramos de las mezclas de polvo en cápsulas de plástico de Bisio Progetti, Italia, New Pod EVO Oxygen Barrier, diámetro de 37 mm, volumen de 12,6 ml, dejando un espacio de cabeza de 2 mm (9% en volumen) en cada cápsula. Las cápsulas se sellaron con un sello de cubierta de aluminio de Bisio Progetti, suministrado con las cápsulas.
Las tasas de extracción de polvo se midieron de la misma forma que en el Ejemplo 2. Las tasas de extracción medidas fueron las siguientes:
Mezcla 1: 85,5%
Mezcla 2: 87,0%
Claims (7)
1. Un proceso para preparar una composición láctea en partículas, comprendiendo el proceso las etapas siguientes: - combinar leche desnatada condensada, sacarosa, crema de leche y leche en polvo para preparar una preemulsión que contenga del 46 al 66% en peso de materia seca, en la que el peso de materia seca incluye:
- del 15 al 29% en peso de proteína de leche;
- del 8 al 33% en peso de grasa de leche;
- del 18 al 47% en peso de lactosa; y
- del 7al 18% en peso de sacarosa;
- homogeneizar la preemulsión en una etapa de homogeneización a una temperatura de entre 55 y 70 °C y a una presión de entre 5 y 120 bares para obtener una emulsión;
- secar por pulverización la emulsión para producir un polvo semiseco que tenga un contenido de agua de al menos el 5% en peso de agua;
- aglomerar y secar adicionalmente el polvo semiseco para producir aglomerados que tengan un contenido de agua inferior al 5% en peso de agua.
2. Proceso según la reivindicación 1, en el que la preemulsión se prepara mediante:
° mezclado de la leche desnatada condensada con la sacarosa para obtener una mezcla A;
° mezclado de la mezcla A con la crema de leche para obtener una mezcla B;
° mezclado de la mezcla B con la leche en polvo para obtener la preemulsión.
3. Proceso según la reivindicación 1 o 2, en el que la preparación de la preemulsión comprende combinar:
a. 7 a 44 partes en peso de leche desnatada condensada;
b. 5 a 15 partes en peso de sacarosa;
c. 10 a 57 partes en peso de leche en polvo;
d. 10 a 40 partes en peso de crema de leche.
4. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la preemulsión contiene del 48 al 64% en peso de materia seca.
5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el secado por pulverización de la emulsión se realiza utilizando una presión de boquilla de 80 a 120 bares.
6. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los aglomerados tienen un diámetro medio D[3,2] en el intervalo de 50 a 250 gm.
7. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el proceso comprende además el mezclado de 77,5 a 99 partes en peso de los aglomerados con 1 a 22,5 partes en peso de partículas de sacarosa.
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