QUESO CREMA. HECHO A PARTIR DE POLÍMEROS DE PROTEÍNA DE SUERO DE LECHE
Campo de la Invención Esta invención se refiere a un producto similar a queso y a un método novedoso de preparar tal producto. De manera mas específica, esta invención se refiere a un producto de queso crema que es preparado sustancialmente libre de caseína usando una grasa comestible y una fuente de proteína no de caseína que comprende una proteína de suero de leche polimerizada a partir de un concentrado de proteína de suero de leche. El producto de queso crema preparado de acuerdo con el método de la presente exhibe un inesperado incremento en firmeza y tiene excelentes propiedades de sinéresis. Antecedentes de la Invención Composiciones de queso generalmente se preparan a partir de líquidos lácteos por procesos que incluyen tratar el líquido con un agente coagulante o de cuajado. El agente coagulante puede ser una enzima de cuajada, un ácido, un cultivo de bacterias adecuado, o un agente incluyendo un cultivo. El coágulo o cuajada que resulta generalmente incorpora caseína que ha sido alterada por el proceso de cuajado, grasas incluyendo grasa de mantequilla natural, y sabores que surgen durante el procesamiento (especialmente cuando se usa un cultivo de bacterias como el agente coagulante) . La cuajada usualmente se separa del suero. El suero liquido resultante generalmente contiene proteínas solubles no afectadas por la coagulación; tales proteínas son, por supuesto, no incorporadas en el coágulo debido a que se solubilizan en el suero líquido. Sin embargo, las proteínas de suero tienen un valor nutritivo alto para humanos. De hecho, la composición de aminoácidos en las proteínas de suero es cercana a un perfil de composición ideal para nutrición humana. Las proteínas de suero también se entiende que tienen capacidades de emulsión superiores en comparación con la caseína. Sin desear limitarse por la teoría, esto debe reducir defectos tales como separación de fases durante el procesamiento, y, en el caso del queso crema, también puede proporcionar un producto cremoso mas suave. Además, tales proteínas de suero proporcionan un producto lácteo de bajo costo el cual, si se incorpora satisfactoriamente en productos de queso, incrementaría significativamente la eficiencia y efectividad globales del proceso de fabricación de queso. Los productos de queso crema se producen en gran escala en los Estados Unidos y maneras para mejorar el producto y para producirlo en una manera mas económica han sido buscados por mucho tiempo en la industria de lácteos y alimentos. Desafortunadamente, métodos o intentos para incorporar o usar proteína de suero en productos de queso han sido generalmente no satisfactorios. Por ejemplo, las proteínas de suero han sido concentradas o secadas partir de suero y después recombina-das con queso (ver, v.gr., Kosikowski, Cheese and Fermented Foods, 2da. edición, Bdwards Brothers, Inc., Ann Arbor, Michigan, 1977, pp. 451-458). Las proteínas de suero recuperadas a partir de tales procedimientos, sin embargo, no tienen las propiedades físicas y químicas apropiadas o deseadas requeridas para quesos naturales o quesos procesados buenos, de alta calidad. Aun otros intentos numerosos han intentado varias formas de proteína de suero nativa modificada, aislado de proteína de suero costoso, modificado, o aun fuentes celulares.
Por ejemplo, un proceso para me orar las propiedades funcionales de un material que contiene proteína seleccionado a partir del grupo que consiste en material de proteína de célula sencilla, material de proteína de planta, y mezclas de proteína de célula sencilla con material de planta, sólidos de suero o tanto proteína de planta y sólidos de suero, en las cuales las mezclas contienen de 1 a 99 porciento por peso de proteína de célula sencilla se describen en la patente UK 1,575,052. Una lechada acuosa del material conteniendo proteína especificado teniendo 1 a 99 porciento de proteína de célula sencilla se calienta a una temperatura de 75 a 100 °C, el pH se ajusta a dentro del rango de 6.6 a 8.0 por medio de añadir un compuesto seleccionado del grupo que consiste en amoníaco anhidro, hidróxido de amonio, hidróxido de calcio, hidróxido de sodio, bicarbonato de sodio, sulfato de calcio, carbonato de potasio, carbonato de calcio, carbonato de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de magnesio y sus mezclas, manteniendo la lechada de pH ajustado, calentada, bajo tales condiciones por 1 a 120 minutos, y después secando el material. Los productos se describen como siendo capaces de reemplazar leche seca descremada en formulaciones que incluyen bienes de panadería . De acuerdo con Watanabe y colaboradores, J". Dairy. Res., 43:411 (1976), enlaces de disulfuro intermoleculares se forman cuando ß-lactoglobulina se calienta, con una cantidad máxima de tales enlaces siendo formados a un pH de 7.0. La ß-lactoglobulina es el mayor componente de proteína en el suero y los enlaces de disulfuro covalentes ligan juntas proteínas individuales para formar polímeros extendidos. Agregados de tamaño mayor se forman a 75 °C y agregados de tamaños menores se forman a 97 °C. La solicitud de patente UK 2,063,273A (3 de junio de 1981) describe un método para preparar composiciones de proteína de suero desnaturalizadas solubles que involucra levantar el pH de una solución acuosa de proteína de suero nativa a un pH de mas de 6.5 y después calentar la solución a una temperatura y por un tiempo mayor que aquel al cual la proteína de suero nativa se desnaturalizó y menciona yogurt y aderezo de ensaladas. La patente US 5,416,196 otorgada a Kitabatake y colaboradores describe un método para producir una proteína de suero de leche transparente, purificada, teniendo una concentra-ción de sal de menos de 50 milimoles/litro . Usando esta proteína de suero purificada en solución, Kitabatake y colaboradores produjo un producto de proteína de suero por medio de ajustar el pH de la solución, reajustando el pH a ya sea por debajo de 4 o por encima de 6, y de nuevo calentando la solución. Esta patente describe el uso de proteína de suero a partir de la cual las sales y sacáridos normalmente contenidos en el suero se remueven sustancialmente, por ejemplo por diálisis, cromatografía, o micro-filtración. Mientras que sal puede re-añadirse a la solución de suero durante el procesamiento para saborización, esto se hace después de ajustar el pH. Un tratamiento con calor descrito en Hoffman, J". Dairy Res., 63:423-440 (1996) reportado concierne formación de agregados de ß-lactoglobulina muy grandes a un pH de < 6.4. Propiedades reologicas y caracterización de aislados de suero polimerizados se describen en Vardhanabhuti y colaboradores, J. Agrie. Food Chem. , 47:3649-3655 (1999). El aislado de suero se desnaturalizó con calor y se polimerizó para producir polímeros solubles. Soluciones de aislado de suero en agua desionizada se prepararon a concentraciones de 8, 10, y 11 porciento y se calentaron en un baño de agua por 1, 3, y S horas a un pH no específico. Propiedades de gelación de aislados de proteína de suero polimerizados se describen en Vardhanabhuti y colaboradores, Abstract 6-9, IFT Annual Meeting (1999) . Polímeros de suero se describen como siendo producidos por medio de calentar una solución de protelna al 11 porciento de pH ajustado (pH 7.0) del aislado de proteína de suero (WPI) a concentraciones de sal seleccionadas de lOmM CaCl2 y 200 mM NaCl . La patente US 6,139,900 (31 de octubre de 2000) proporciona un proceso de pasos múltiples de calentamiento, complejo, para producir dispersiones de protelna de suero involucrando calentar una solución al 2 porciento de aislado de proteína de suero teniendo un pH de al menos 8.0 a 75 °C en un primer paso de calentamiento, enfriarla, ajustar el pH a menos de alrededor de 8.0 (v.gr., 7.0), y calentar la solución en un segundo paso de calentamiento a una temperatura de 75 a 97 °C para producir un producto de proteína de suero polimerizada. Este es un proceso relativamente complejo, multi-pasos, que requiere materiales de inicio costosos y es relativamente de energía ineficiente . El aislado de proteína de suero, el cual se requiere en el proceso de la patente US 6,139,900, es un producto altamente purificado y costoso. Convencionalmente , el aislado de proteína de suero se hace por medio de secar y remover constituyentes no de proteína a partir de suero pasteurizado tal que el producto terminado contenga mas de 81 porciento de proteína, típicamente mas de 90 porciento, tal como en el orden de 98 porciento de proteína. El aislado de proteína de suero altamente purificado puede contener cantidades pequeñas de grasa y lactosa. Remover constituyentes no de proteína puede lograrse usando técnicas de separación físicas tales como precipitación, filtración, o diálisis. La acidez del producto aislado final puede ajustarse. El concentrado de proteína de suero (WPC) es mas eficiente en costo que el aislado de proteína de suero ( PI) y puede producirse fácilmente en una escala mucho mayor. Tiene un contenido mayor de lactosa pero menor de proteína que el aislado de proteína de suero. Sería un avance significativo en la materia si el WPC pudiera recuperarse a partir de operaciones unitarias en una manera fácil, confiable, económicamente y energéticamente eficiente, para uso en la fabricación de productos lácteos, tal como productos de tipo queso crema. Compendio de la Invención La presente invención proporciona un método económico para producir productos de queso crema (v.gr. , composiciones para untar de queso crema y similares) , en las cuales una proteína de suero polimerizada a partir de un tratamiento con calor sencillo de una fuente de concentrado de proteina de suero, puede reemplazar proteína de caseína. El presente método evita los tratamientos incómodos y costosos que se requieren cuando organismos de célula sencillos se usan como una fuente de proteína en materiales alimenticios. En una forma de realización, el método proporciona para al menos reducir el contenido de líquidos lácteos conteniendo caseína en el proceso para hacer queso crema, y en el producto de queso crema resultante. Esta reducción se puede lograr por medio de incorporar una proteína de suero polimerizada mejorada funcionalmente y modificada térmicamente para desplazar la funcionalidad de la caseína que ha sido eliminada. Otra forma de realización del presente método involucra tratar con calor una suspensión acuosa, emulsión, o solución de WPC de alrededor de 70 a alrededor de 105 °C (de preferencia de alrededor de 80 a 85°C) por alrededor de 05 a alrededor de 180 minutos (de preferencia de alrededor de 15 a alrededor de 45 minutos) , donde la suspensión acuosa, emulsión, o solución tiene un pH ligeramente alcalino; mezclar la misma a una fuente de grasa comestible para obtener una mezcla; calentar y homogenizar la mezcla; pasteurizar la mezcla homogeneizada; enfriar la mezcla; fermentar la mezcla enfriada con un cultivo adecuado para un queso, tal como un queso crema; mezclar la misma con al menos un estabilizante y sal y cocer; homogenizar la mezcla cocida; y recolectar el producto. El producto recolectado se puede enfriar y, si se desea, empacar. Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 ilustra una forma de realización del método de la presente invención. Descripción Detallada de la Invención El presente método involucra producir un producto de tipo queso crema que contiene niveles significativamente reducidos de caseína y de preferencia que esencialmente no contiene caseína. Para propósitos de esta invención, "niveles significativamente reducidos de caseína" o frases equivalentes pretenden significar que el producto de tipo queso crema contiene menos de alrededor de 2 porciento de caseína, y de preferencia menos de alrededor de 1 porciento de caseína. Para propósitos de esta invención, un producto de tipo queso crema que "esencialmente no contiene caseína" pretende significar que contiene menos de alrededor de 0.5 porciento de caseína. Típicamente, productos de tipo queso crema contienen alrededor de 5 a alrededor de 10 porciento de caseína. Mas preferentemente, la fuente de proteína en el presente método constituye proteína de suero polimerizada a partir de una polimerización inducida térmicamente de al menos un concentrado de proteína de suero. La polimerización inducida térmicamente ventajosamente se lleva a cabo en un paso de polimerización sencillo. La presente invención proporciona procesos para hacer un producto de queso estable suplementado con proteína de suero polimerizada, funcionalmente mejorada. Como se usa en la presente, el término "estable" según se aplica al producto de queso resultante se relaciona con características tales como el producto teniendo sinéresis mínima, una mejora inesperada en firmeza (la cual se puede medir como fuerza de producto) , y con rompimiento mínimo de la emulsión durante el procesamiento. Como se usa en la presente, el término "funcionalmente mejorado" y expresiones similares se relacionan con una alteración en la estructura y propiedades de las proteínas de suero polimerizadas. Proteínas de suero tienen valores altamente nutritivos para humanos, y pueden proporcionar una calidad sensorial favorable, otorgando una cualidad cremosa y untable a productos lácteos en los que se incorporan. Las proteínas de suero también pueden incrementar el desempeño de horneado de pastel de queso, cuando se añaden a un producto de queso crema, especialmente en formulaciones con bajo contenido de proteína. Además, su costo es bajo, comparado con las otras proteínas presentes en leche, haciéndole deseable para incorporar proteínas de suero en productos de queso. El método presente supera las dificultades previamente encontradas en producción de lácteos en los cuales intentos por incorporar proteínas de suero en queso, tal como productos de queso crema, han llevado a pérdidas de separación excesivas (sinéresis) y disminuciones concomitantes en producción y/o a firmeza muy pobre del producto terminado. Un producto de queso crema puede prepararse por medio de inocular una mezcla homogeneizada y pasteurizada de por lo menos una porción de la mezcla conteniendo los polímeros de proteína de suero polimerizada obtenidos del WPC, agua, y una grasa comestible con un cultivo láctico adecuado y fermentarla bajo condiciones para ayudar en producción ácida; mezclar al menos un aditivo seleccionado a partir del grupo consistiendo de sal y estabilizante (v.gr., goma comestible tal como goma caroba, goma tara, goma guar, musgo de Irlanda, alginato, y goma xantana maltodextrina; almidones; y similares) ; cocer la mezcla; y homogeneizar el producto antes de empacar. En principio, la por lo menos una sal y estabilizante pueden añadirse conforme la temperatura está siendo levantada a la temperatura de cocción, siempre y cuando haya suficiente mezclado de ingredientes. La mezcla homogeneizada puede enfriarse antes de empacar para envío en volumen y empaque en recipientes para venta directa a consumidores, o recolectarse bajo condiciones efectivas para recolectar el producto en forma de tabique. El presente método inicialmente involucra producir una proteína de suero polimerizada a partir de al menos un WPC en un tratamiento de calor sencillo. Una metodología ejemplar incluye preparar una suspensión acuosa de al menos un WPC; opcionalmente ajustar el pH de la suspensión acuosa a un pH ligeramente alcalino; calentar la suspensión acuosa a una temperatura y por un tiempo suficiente para formar proteínas de suero polimerizada en una mezcla; y opcionalmente enfriar la mezcla así obtenida. El concentrado de proteína de suero (WPC) es significativamente diferente de un aislado de proteína de suero (WPI) . El WPC es generalmente un producto blanco a de color crema ligero con un sabor blando pero limpio. Aunque los constituyentes no de proteína pueden removerse, la concentración de proteína generalmente es de alrededor de 10 a alrededor de 80 porciento, y mas usualmente alrededor de 25 a alrededor de 75 porciento. El WPC también tiene una mayor concentración de grasa y lactosa que el aislado de proteína de suero. La concentración de lactosa mayor significa que hay una protección incrementada para las proteínas de suero contra desnaturalización. Industrialmente , concentrar el suero puede lograrse por ultrafiltración, donde los compuestos de peso molecular bajo se filtran del suero a un permeado, con las proteínas siendo concentradas en el retentado, a partir de las cuales el WPC se puede obtener. El permeado puede usarse en alimentación de ganado, para fabricar ciertos productos farmacéuticos, y en producir lactosa. El WPC puede, por ejemplo, seleccionarse del grupo que consiste en concentrado de proteina de suero seco, concentrado de proteína de suero líquido y cualquiera de sus combinaciones. Generalmente, los WPCs teniendo una concentración de proteína de alrededor de 25 a alrededor de 85 porciento se usan en el método presente. WPC comercialmente disponible teniendo alrededor de 34, 50, o 70 porciento de proteína especialmente se prefiere. Suero concentrado en polvo, conocido en el mercado como "WPC" (concentrado de proteína de suero) , el cual está disponible en grados teniendo concentraciones de proteína (base seca) de alrededor de 34, 50, 70, y hasta menos de alrededor de 80 porciento también se pueden usar. Otros WPCs comercialmente disponibles (v.gr. , "FDA 50" (un WPC conteniendo alrededor de 50 porciento de proteina) , WPC 8000 (un WPC conteniendo 80 porciento de proteína) ) también se pueden usar. Estas concentraciones de WPC son con respecto a WPC en forma de polvo. Sería ventajoso usar un WPC que es comercialmente disponible y procesable en equipo usado actualmente. Un método general para preparar queso crema de acuerdo con la presente invención se ilustra en la figura 1. En el presente método, la suspensión acuosa (solución, dispersión, etc . ) del concentrado de proteína de suero se proporciona en el cual la concentración de proteína se selecciona para permitir procesamiento fácil y confiable. La concentración de proteína en la suspensión de WPC acuosa está generalmente en el orden de alrededor de 4 a alrededor de 20 porciento de proteína, aunque concentraciones de alrededor de 5 a alrededor de 8 porciento de proteína se puede preferir. Si la concentración de proteína en el medio acuoso es demasiado baja (generalmente menor que alrededor de 1 porciento) la polimerización puede proceder demasiado lentamente, mientras que si la concentración es demasiado alta (generalmente mayor que alrededor de 20 porciento) , el material "polimerizado" obtenido puede no ser deseable (es decir, carece la funcionalidad deseada) . Generalmente, concentraciones de proteína menores que alrededor de 8 porciento de proteína se prefieren dado que niveles mayores pueden resultar en la formación de materiales similares a cuajada. Si se desintegra (usando, por ejemplo, un dispositivo de corte), tales materiales similares a cuajada pueden usarse, si se desea. El pH de la suspensión acuosa puede ajustarse, si se desea o necesita, a un nivel ligeramente alcalino (generalmente mayor que alrededor de 7 a alrededor de 9) por adición de una base comestible (v.gr., NaOH, KOH, y similares). De preferencia el pH se ajusta de alrededor de 7 a alrededor de 8, y mas preferentemente de alrededor de 7.2 a alrededor de 7.5. Esta solución acuosa se calienta en un tratamiento con calor sencillo a una temperatura y por tal tiempo según se desee para inducir polimerización térmica de la proteina de suero a partir del WPC. Generalmente, polimerización térmica suficiente de la proteína de suero es ese grado de polimerización que proporcione un valor de esfuerzo de rendimiento de mas de alrededor de 2,500 Pascales en el producto de queso crema final. El tiempo y la temperatura actuales pueden variar como una función del equipo suado y en el pH del WPC inicial. En general, el WPC puede calentarse a una temperatura variando de alrededor de 70 a alrededor de 105 °C (de preferencia alrededor de 15 a alrededor de 45 minutos) . En principio, el paso de calentamiento puede, si se desea, conducirse a presiones elevadas, tal como en un extrusor caliente, en cuyo caso la temperatura puede ajustarse de manera adecuada. Tratamientos de calor múltiples para inducir polimerización térmica son ineficientes y gastan energía, ambos de los cuales incrementan de manera no deseable los costos para hacer el producto. Así, la presente invención solamente requiere, y especialmente no incluye, múltiples pasos de tratamiento con calor (es decir, dos o mas) para polimerización térmica. La proteína de suero polimerizada puede, si se desea, enfriarse a alrededor de temperatura ambiente . Los proteínas de proteína de suero resultan de proteínas desdobladas reticulando por enlace -S-S-. En general, el incremento consecuente en peso molecular indica reticulación incrementada con una proteína de suero. En principio, alrededor de 30 a alrededor de 85 porciento de reticulación de disulfuro pueden lograrse en el presente método, aunque la reticulación en un rango de alrededor de 50 a alrededor de 80 porciento es generalmente preferida. El grado de reticulación puede estimarse, por ejemplo, usando electroforesis de gel de poliacrilamida con reactivos reductores de disulfuro tales como ditioteritol (ver, v.gr., la patente US 4,885,183 y Laemmi, Nature, 227:680-685 (1970) , ambas de las cuales se incorporan por referencia) . El uso de proteína de suero polimerizada a partir de un tratamiento de calor controlado sencillo de un medio acuoso incluyendo WPC ahorra energía, reduce el tiempo de procesamiento global, y permite para una disminución en el contenido de grasa, proporciona niveles de humedad satisfactorios en el producto de queso crema sin sacrificar la calidad del producto mientras emplea un sub-producto de fabricación de queso crema convencional . El costo para producir un producto de queso crema puede así reducirse considerablemente. Una mezcla del producto comprendiendo la proteína de suero polimerizada (en ocasiones caracterizada como una suspensión, aunque también se le puede considerar una emulsión o solución; estos términos se usan de manera intercambiable en la presente especificación) a partir del concentrado de WPC junto con una cantidad seleccionada de grasa comestible, tal como grasa de leche (de preferencia grasa de leche anhidra) , y agua se mezclan para formar una mezcla o lechada esencialmente homogénea. Una fuente seleccionada de grasa comestible incluye grasa láctea, aceite comestible natural y parcialmente hidrogenado, y similares así como sus mezclas. Grasas no lácteas, tales como grasas o aceites vegetales, animales, que pueden ser hidrogenados o parcialmente hidrogenados , pueden también usarse . Por preferencia presente, una grasa láctea es la fuente usada. Fuentes de grasa láctea ilustrativos incluyen, pero no se limitan a, grasa de leche anhidra (AMF) , grasa de leche concentrada (CMF) , crema, y similares . También es posible incluir otros materiales lácteos que contienen grasa, tales como crema seca, junto con o como la fuente de grasa. La fuente de grasa específica usada también jugará un rol en determinar los sabores y aromas característicos en el producto de queso crema resultante. De preferencia, los productos de queso de esta invención incluyen solamente proteínas derivadas de proteína de suero polimerizada y grasa de leche. Como los técnicos en la materia saben, la composición de producto de leche o lácteo puede variarse, por ejemplo, por medio de usar grasa de una o mas fuentes de leche, incluyendo leche sin grasa o descremada, leche baja en grasa, leche con grasa completa o entera, leche entera con grasa añadida, y similares. La composi-ción de producto de leche o lácteo puede también variarse, por ejemplo, por inclusión de componentes lácteos adicionales tales como sólidos de leche, crema, y similares. En esta mezcla conteniendo grasa, la concentración de la proteina de suero polimerizada a partir del WPC puede estar en un rango de alrededor de 3 a alrededor de 8 porciento, de preferencia alrededor de 4 a alrededor de 6 porciento, con base en el peso de la mezcla. Esta mezcla conteniendo grasa se calienta a una temperatura en el rango de alrededor de 55 a alrededor de 75 °C, de preferencia de alrededor de 60 a alrededor de 65 °C. La mezcla conteniendo grasa calentada es homogenei ad . La homogeneizacion puede ser a una presión de hasta alrededor de 14,500 psi, generalmente de alrededor de 1,500 a alrededor de 14,500 psi. De preferencia la presión de homogeneizacion es de alrededor de 1,500 a alrededor de 10,000 psi, y mas preferentemente de alrededor de 3,000 a alrededor de 5,000 psi. La homogeneizacion puede ser, y de preferencia es, conducida concurrentemente con el calentamiento. El uso de calentamiento durante la homogeneizacion es útil en mantener la grasa de leche en un tratamiento líquido, con ello incrementando la eficiencia del paso de homogeneizacion. En la mayoría de los casos, solamente un paso sencillo a través del homogeneizador, especialmente cuando se usa con calentamiento, se requiere. La homogeneizacion reduce el tamaño de partículas promedio en la mezcla (aceite/agua); generalmente el tamaño de partículas promedio es menor que alrededor de 2.5 µ?t?. , y de preferencia menor que 1.5 µt?. Homogeneizadores adecuados que pueden emplearse para este propósito son bien conocidos en los campos de ciencia de lácteos y química de alimentos. Un homogéneazador de dos etapas se prefiere. Todas las presiones de homogeneizacion especificadas posteriormente en la presente se refieren a la primera etapa de homogeneizacion a menos que se indique de otra forma. Para productos de queso crema, la presión de preferencia es menor que alrededor de 10,000 psi . Una presión de homogeneizacion mayor (generalmente de hasta alrededor de 14,500 psi) puede usarse para lograr un producto mas espeso. Productos mas suaves y mas cremosos pueden obtenerse usando presiones de homogeneizacion menores o mas moderadas (generalmente alrededor de 3,000 a alrededor de 35,000 psi) . Como será apreciado, típicamente, configuraciones de tasa de flujo y de válvula se ajustan para lograr los resultados deseados en la presente; la presión de homogeneizacion se varía según es necesario para lograr la consistencia deseada del producto final. La mezcla homogeneizada puede, si se desea, pasteu i-zarse. La invención actual incluye un paso de fermentación. La mezcla homogeneizada deberá enfriarse a una temperatura adecuada para inoculación y fermentación (v.gr., temperaturas ambiente) usando técnicas de enfriamiento y equipo adecuados conocidos para los técnicos en la materia. La mezcla homogeneizada enfriada se inocula con un cultivo adecuado y se le permite fermentar bajo condiciones apropiadas para formar cuajadas y el suero. En principio, cualquier bacteria productora de ácido láctico usada en fabricación convencional de queso puede usarse en el proceso de la invención actual. Bacterias productoras de ácido láctico adecuadas incluyen, por ejemplo, Streptococcus o Leuconostoc tales como Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetyllactis, Leuconostoc cremoris, Betacoccus cremoris, y similares. Estas bacterias productoras de ácido láctico pueden usarse solas o en sus combinaciones. Sin limitarse por la teoría, como se sabe en la materia, microbios productores de ácido láctico se usan en fabricación de queso para fermentar lactosa presente en el líquido lácteo y para ocasionar descomposición adicional de la caseína coagulada en péptidos menores y aminoácidos libres como resultado de la producción de proteasas y peptidasas del cultivo. El cultivo productor de ácido láctico puede añadirse en cantidades que son convencionales para el presente propósito (es decir, típicamente alrededor de 10,000 a 100,000 bacterias/g de líquido lácteo) . Los cultivos pueden añadirse como cultivos secados por congelación, congelados, o líquidos. Si es apropiado, un agente de acidificación adicional, tal como una solución de ácido láctico, puede añadirse para llevar el pH dentro del rango objetivo final. Para producción de queso crema, de preferencia cultivos incluyen cultivos lácticos, tales como Lactococcus cremoris (comercialmente disponible de CHR Hansen, Milwaukee , Wisconsin, Estados Unidos) y similares. La fermentación se condujo usando técnicas y procedimientos convencionales como se conoce en la materia. Por ejemplo, la fermentación pudo llevarse a cabo de alrededor de 10 a alrededor de 40 °C por alrededor de 1 a alrededor de 36 horas, de preferencia de alrededor de 20 a alrededor de 25°C por alrededor de 15 a alrededor de 24 horas. La fermentación puede, si se desea, puede terminarse por una exposición breve a una temperatura elevada que inactiva al cultivo. Después de la fermentación, el producto se mezcla, tal como con un aparato de agitación, y el pH puede, si se desea, raonítorearse para asegurar que el producto fermentado tiene un pH ligeramente ácido, tal como en el rango de alrededor de 4.7 a alrededor de 5.0. Si el pH es demasiado bajo, el pH puede ajustarse por medio de añadir cantidades apropiadas de un compuesto básico, tal como NaOH, que es aceptable en la fabricación de productos alimenticios. Será apreciado que en producción por lotes o semi-continua grande que los parámetros de proceso presentes, tales como temperatura y pH, pueden monitorearse como sea necesario consistente con buenas prácticas de fabricación. El producto fermentado es, opcionalmente, salado con una sal adecuada tal como NaCl, KCl, y similares. De preferencia, NaCl se usa. Generalmente, la sal se añade a un nivel de alrededor de 0.5 a alrededor de 1 porciento, dependiendo en el perfil de sabor deseado. Se prefiere añadir uno o mas estabilizadores seleccio-nados (hidrocoloides de grado alimenticio tal como gomas, almidones, maltodextrinas , y similares o modificadores de textura tales como emulsificantes y similares) al producto fermentado. El estabilizante o estabilizantes puede añadirse con o sin la sal. Generalmente, la cantidad de estabilizante o estabilizantes añadidos es menor que alrededor de 4 porciento; de preferencia, la cantidad de estabilizante o estabilizantes añadidos es alrededor de 0.1 a alrededor de 0.5 porciento . Los Estándares Federales de Identidad de los Estados Unidos actuales pueden tomarse en cuenta en determinar el nivel de estabilizante añadido; niveles por fuera de los Estándares Federales de Identidad pueden añadirse si se desea, sin embargo. Ejemplos de estabilizantes adecuados incluyen, pero no se limitan a, gomas iónicas y no iónicas tales como goma de algarroba, goma guar, goma tara, goma konjac, goma xantana, musgo de Irlanda, y similares; derivados de celulosa tales como carboximetilcelulosa; almidones tales como almidón de maíz, almidón de maíz ceroso, almidón de arroz, almidón de papa, almidón de tapioca, almidón de trigo; y almidones modificados tales como almidón fosforilado. Almidones instantáneos y pre-gelatinados pueden usarse, si se desea. Otras gomas iónicas ejemplares incluyen gelán, metoxi pectina baja, y alginato. En una forma de realización preferida, goma xantana se usa debido a su solubilidad en agua fría, composición consistente, disponibilidad, y bajo costo. Para un producto de queso crema tradicional , goma de algarroba puede usarse. Se apreciará que una o mas dextrinas, tales como una o mas maltodextrinas , pueden incluirse en una cantidad de hasta alrededor de 4 porciento. Maltodextrina (s) se añade preferentemente junto con una goma para mejorar la estabilidad y sabor en boca para un producto de tipo queso crema. Maltodextrinas adecuadas incluyen aquellas teniendo una equivalencia de dextrosa (DE) de alrededor de 2 a alrededor de 10; maltodextrina comercial C*deLight (DE alrededor de 3) de Cerestar es ilustrativa. Es posible incrementar el esfuerzo de rendimiento inicial y añejado de un producto por medio de incluir al menos una maltodextrina seleccionada como estabilizante además de un estabilizante de goma de hidrocoloide . Estabilizantes de goma adecuados se describen en Glicksman, Gum Technology en Food Industry (1969 Academic Press) y en Davidson Handbook de gomas solubles en agua y resinas (1992 McGraw-Hill Book, Inc.) . Otros modificadores de textura pueden añadirse en solitario o en combinación e incluyen, por ejemplo, emulsifican-tes . Generalmente, emulsificantes de balance hidrófilo lipofílico alto (HLB) , iónicos, son adecuados; ejemplos, estearoil lactilato de sodio, estearoil lactilato de calcio, ésteres de ácido diacetil tartárico, y similares. Otros emulsificantes no iónicos pueden, si se desea, usarse, incluyendo ésteres de monoglicerol de ácidos grasos y similares. Aun otros emulsificantes adecuados incluyen ésteres de ácido graso de sacarosa, ésteres de ácido graso de propilenglicol , ésteres de ácido graso de sorbitol, y polisorbato 60. Después de añadir la(s) goma(s) y la(s) sal (es) , el material se coce a una temperatura suficiente para disolver la goma añadida u otro estabilizante, pero insuficiente para inducir una reacción de Maillard significativa. La cocción puede conducirse en un aparato de cocción-mezclado adecuado hasta que la temperatura deseada se alcanza. Generalmente, la cocción se lleva a cabo de alrededor de 70 a alrededor de 105 °C (de preferencia de alrededor de 80 a alrededor de 85 °C) por alrededor de 0.5 a alrededor de 180 minutos (de preferencia por alrededor de 15 a alrededor de 45 minutos) . Las condiciones de temperatura de cocción que inducen reacciones de Maillard significativas deben evitarse . El producto cocido entonces se homogeneiza para obtener una textura cremosa y/o sentido en boca apropiados para el tipo de queso deseado (usualmente un queso crema) . La homogeneización generalmente se lleva a cabo de alrededor de 1,500 a alrededor de 5,000 psi y de preferencia de alrededor de 2,500 a alrededor de 3,000 psi. La homogeneización puede conducirse usando un homogeneizador de etapa sencilla o múltiples. El producto homogeneizado resultante es un producto de tipo queso, de preferencia un producto de queso crema, teniendo niveles reducidos de caseína o, mas preferentemente, esencialmente sin caseína. Puede, si se desea, almacenarse o empacarse usando técnicas convencionales. Los aditivos convencionales, tales como vitaminas, saborizantes , colorantes, conservadores y similares, pueden incluirse . El uso de las proteínas de suero polimerizadas de WPC inesperadamente y significativamente incrementan (en algunos casos casi duplican) la firmeza del producto de queso crema a la misma concentración de proteina hecha usando WPC no polimerizada (es decir, control preparado bajo condiciones similares) . Los productos de queso crema de la presente invención generalmente tienen valores de esfuerzo de rendimiento mayores que 2,500 (y mas preferentemente de alrededor de 2,600 a alrededor de 3,800
Pascales) ,· queso crema convencional normalmente tienen valores de esfuerzo de rendimiento de alrededor de 1,400 a alrededor de 2,000 Pascales. Los siguientes ejemplos describen e ilustran los procesos y productos de la invención. Estos ejemplos pretenden ser meramente ilustrativos de la presente invención, y no limitativos de la misma en ya sea alcance o espíritu. Los técnicos en la materia fácilmente entienden que variaciones en materiales, condiciones, y pasos de proceso descritos en estos ejemplos pueden usarse. A menos que se indique de otra manera, todos los porcentajes en la presente especificación son por peso. Todas las referencias citadas en la presente se incorporan por referencia en su totalidad. Ejemplo 1: Preparación de Polímeros de Proteína de Suero. Este ejemplo ilustra la preparación de proteína de suero poliraerizada usando un paso de polimerización de calentamiento sencillo. Una solución de citrato de sodio se prepara y divide en dos porciones. Un concentrado de protexna de suero ( PC 34, Wisconsin Whey International, Juda, Wisconsin) se hidrató en una porción de la solución de citrato de sodio (80 porciento de la solución total) . El pH se ajustó a 8 usando NaOH 1N después de los cual el resto de la solución de citrato de sodio se añadió para obtener una solución (solución total fue 400 gramos) . Varias soluciones se prepararon teniendo diferentes niveles de citrato según se indica en la Tabla siguiente. Las soluciones se derraman en recipientes individuales, cubiertos con papel aluminio, y calentados a 90 °C por varias veces como también se indica en la Tabla siguiente para efectuar la polimerización. Tiempo cero se tomo cuando el centro del matraz alcanzó 80 °C. Los matraces y su contenido se almacenaron por la noche a temperatura ambiente. Las lechadas resultantes se usaron en el Ejemplo 2.
Muestra Proteína (%) Citrato (mM) Tiempo de Calentamiento (min)
1 5.1 0.5 60 2 6.0 0.5 30 3 5.5 0.75 45 4 5.1 0.5 30 5 5.1 1.0 60 6 6.0 2.0 45 7 8.3* 1.0 30 8 5.1 0.5 10 9 5.1 0.5 20 10 5.1 0 30 11 6.0 0.5 10 *WPC desmineralizado Ejemplo 2: Preparación de Productos de Queso Crema. Los productos de queso crema se formularon a un nivel de proteina objetivo de 4 porcxento usando las proteínas de suero polimeriza-das del Ejemplo 1 con la siguiente formulación general:
Los polímeros de suero del Ejemplo 1, grasa de leche anhidra, y agua se mezclaron juntos y después se transfirieron a un mezclador Stephan unido a un baño de aceite recirculante a una temperatura de 110 °C. El material se mezcló a la velocidad mas lenta hasta que la temperatura alcanzó 60 °C (alrededor de 6 a alrededor de 8 minutos) . La mezcla entonces se homogeneizó a 3,000 psi seguido por un segundo calentamiento en el mezclador Stephan a una temperatura de 81 °C, que tomó aproximadamente 20 minutos. Una vez que la mezcla alcanzó 81°C, se derramó en un tazón de acero inoxidable y se enfrió a 22 °C en un baño de hielo. Después de que el producto se enfrió, se inoculó usando un cultivo iniciador (cultivo de ácido láctico CH-N 120 de Christian Hansen, Milwaukee, Wisconsin, Estados Unidos) . El cultivo se preparó por una dilución 1:1 del cultivo congelado en amortiguador de fosfato estéril . La cantidad de cultivo se basó en 0.05 porciento del peso total y después se duplicó debido a la dilución. Después de la inoculación, el material se almacenó por la noche en una incubadora a 30 °C para ayudar en la producción de ácido. El producto entonces se agitó en un mezclador Hobart a velocidad 1 por 1 minuto y después el pH se midió. El pH típicamente fue de alrededor de 4.7 a alrededor de 5.0. Cloruro de sodio y goma de algarrobo se añadieron con mezclado. La composición resultante entonces se calentó hasta que se alcanzó una temperatura de 85 °C (después de alrededor de 24 minutos) seguido por homogeneización a 3,000 psi. El queso crema resultante entonces se empacó en tazas de 8 onzas y se almacenó a temperatura de refrigeración. El esfuerzo de rendimiento (firmeza) se midió después de una semana de almacenamiento a 6DC;
resultados se reportan en la Tabla siguiente
Para propósitos de comparación, el esfuerzo de rendimiento de un queso crema convencional preparado en esencialmente la misma manera excepto por el uso de proteína de suero del Ejemplo 1 se espera que tenga un valor significativamente menor a 2,500 Pa . El uso de este tratamiento de calentamiento sencillo para efectuar la polimerización de proteínas de un WPC lleva a una composición de polímero de protelna que puede usarse en fabricar un producto de queso crema manifestando una mejora inesperada de firmeza comparada con productos de control. A escala de referencia, productos de queso crema hechos usando el paso de polimerización de proteína de suero tuvo valores de esfuerzo de rendimiento entre alrededor de 2,300 y alrededor de 3,700 Pascales dependiendo de las condiciones de polimerización.
Los productos de queso crema de control hechos a partir de proteína de suero correspondiente respectivos que no sufrieron el paso de polimerización de calentamiento sencillo tuvieron valores de esfuerzo de rendimiento dramáticamente menor (generalmente alrededor de 40 a 50 porciento menor) .