Proteínas Lácteas: Caseínas y proteínas de suero 

Según el Centro de Investigación de Productos Lácteos de Madison, Wisconsin, la leche de vaca tiene dos tipos de proteínas: las caseínas y las proteínas del suero de leche. 

Estas tienen características muy diferentes y se comportan de manera diferente en las mismas condiciones de temperatura y pH.

La leche se compone de aproximadamente 80% proteína de Caseína y 20% de proteína de suero. Las proteínas de caseína son muy estables al calor, mientras que las proteínas del suero de leche no lo son. 

Estas últimas también tienen muy buena solubilidad del pH 2 al 10, mientras que la caseína pierde solubilidad a un pH de 4.6 o menos. 

Debido a su estabilidad al calor, el concentrado de proteína de leche (MPC) se adapta a las bebidas lácteas no perecederas, que utilizan temperatura ultra alta (UHT) o procesamiento en retorta. 

Pero el hecho de que una proteína carezca de una funcionalidad específica no quiere decir que no puede tenerla. Muchas compañías son expertas en la modificación de proteínas para aplicaciones específicas.

Hilmar Ingredients afirma que muchas proteínas de suero de leche se han modificado para soportar los parámetros de procesamiento térmico en condiciones asépticas, envasado en caliente, e incluso en retorta.

La proteína del suero puede ser utilizada para fortalecer las bebidas ácidas sin causar sedimentación. 

Una solución funcional 

Hilmar ha desarrollado un extracto de proteína de suero de leche especial (IPM) para mejorar el sabor y la claridad en las bebidas claras de bajo pH. La compañía afirma que junto con el desempeño funcional como la estabilización del ácido y el calor, tiene un sabor neutro que no afecta las bebidas de sabores ligeros. 

Por lo tanto, los sabores como el melocotón y albaricoque permanecen fieles, sin acidez o notas apagadas. 

Los concentrados de proteína de suero pueden funcionar bien en las bebidas cremosas ácidas o de pH neutro, como los batidos de frutas y los batidos ricos en proteínas, las versiones dispersables son las mejores para mezclas secas y bases para bebidas.

Tradicionalmente, las proteínas de suero eran sólo un subproducto de la fabricación de queso.

Sin embargo, la proteína del suero de la leche es un ingrediente lácteo de nueva generación que tiene un gran potencial para las bebidas formuladas con altas concentraciones de proteínas.

Las proteínas de lactosuero derivadas directamente de la leche son más consistentes ya que no han atravesado el proceso de elaboración de quesos y contienen menos de 1% de grasa, incluso cuando se concentra hasta un máximo de 80%, lo que explica su baja turbidez en la solución.

Tiempos, procesos y adaptación a innovaciones

Al usar ingredientes lácteos es importante dar siempre tiempo para la hidratación de los polvos, ya sea en leche o agua antes de mezclarse con otros ingredientes del tratamiento térmico. 

Se recomienda que los ingredientes sean mezclados con un mezclador de alta velocidad, como un tri-blender o una licuadora, en primer lugar. 

Una buena regla es dejar un mínimo de 30 minutos a temperatura ambiente para los ingredientes de proteína de suero, y una hora para los concentrados de proteínas lácteas. 

Ambos ingredientes se pueden hidratar a temperaturas más altas, pero los ingredientes de proteína de suero no deben ser hidratados a temperaturas superiores a 140 º F, ya que se desnaturalizan las proteínas de suero de leche y, posiblemente se provoque una cierta pérdida de solubilidad en la bebida terminada.

Bacterias beneficiosas: Los probióticos 

Según Chr. Hansen, de Milwaukee, los probióticos se pueden utilizar en casi cualquier producto lácteo fermentado y se suelen añadir junto con el cultivo y fermentado en la forma habitual. 

En algunos casos, hace falta ajustar ciertos parámetros del proceso para alcanzar y mantener altos recuentos de células probióticas. 

Según la compañía, las condiciones dependen de la cepa y no se pueden generalizar, y no todos los productos fermentados entran en la categoría de yogur. Los probióticos también se pueden utilizar en productos hechos con cultivos mesófilos. 

Danisco EE.UU., Inc. afirma que al utilizar los probióticos, es importante tener en cuenta qué tipo de afirmaciones se debe hacer. Sostiene que si simplemente se quiere hacer una declaración de contenido, sólo hay que añadir probióticos al producto.

Agrega que para hacer una afirmación de estructura y función, los probióticos tienen que estar presentes en el producto a un nivel especifico o por encima de éste durante la vida útil del producto. 

Conservación de probióticos en condición perfecta 

Para mantener esta cuenta, se puede hacer una serie de cambios en la formulación: ajustar el pH del producto, alterar los sólidos para reducir la presión osmótica y el nivel de proteínas, todas estas cosas tienen un impacto en los probióticos. 

Otro factor importante es la transformación y distribución. Someter un producto probiótico a fluctuaciones dramáticas de temperatura puede impactar negativamente el conteo de probióticos. 

La mayoría de los productos lácteos probióticos deben ser congelados (a una temperatura inferior a 32ºF) o refrigerados (entre 33ºF y 42ºF) para el almacenamiento. Se recomienda que la dosis efectiva se contenga en una porción. 

La dosis efectiva depende de la cepa específica. Varía desde 1 hasta 10 mil millones de UFC y tiene que basarse en documentación clínica.

Recomendación en la etiqueta: La cepa

Danisco recomienda que además de la denominación científica de la cepa, la etiqueta  refiera la cantidad mínima de células al final de la vida útil del producto.

Las características de los probióticos son dependientes de la cepa específica, y no todos los Bifidobacterium, Lactobacillus casei, L. acidophilus o L.rhamnosus confieren beneficios.

Según la compañía, el nombre de la especie o el origen sugerido no es una garantía de su desempeño. Las cepas probióticas documentadas tienen siempre un nombre científico único, por lo general con una denominación alfanumérica (por ejemplo, Bifidobacterium lactis BB-12 ® o L. casei 431 ®). 

Además de ser reconocido en la comunidad científica, los nombres se pueden utilizar como herramienta de publicidad en la promoción de los nuevos productos. De esta manera, los consumidores y profesionales de la salud pueden aprender acerca de los efectos beneficiosos y el mecanismo de acción a través de la literatura científica y los sitios web. 

Cuando se formula con probióticos, los desarrolladores también podrían considerar la adición de prebióticos, una clase de ingrediente que promueve el crecimiento de las bacterias beneficiosas.

Prebióticos útilidad y desempeño

Danisco sugiere que los prebióticos son buenos agentes de aumento del recuento de probióticos, y son generalmente muy flexibles para su uso. 

Dado que los prebióticos son generalmente un tipo de ingrediente fibroso que tiene un alto peso molecular, los formuladores deben tener en cuenta un posible aumento de la viscosidad, ya que absorben el agua y proporcionan una mayor interacción con los hidrocoloides en su producto. 

El impacto en el sabor para la mayoría de los prebióticos es mínimo, aunque algo de enmascaramiento del sabor puede ocurrir en niveles altos. 

Vale la pena señalar que algunos prebióticos no son termoestables o acidoestables, y se pueden descomponer durante el procesamiento o durante la vida útil. Una opción son los productos derivados lácteos prebióticos galactooligosacáridos que sean solubles y se dispersen al instante en los sistemas de bebidas. 

FrieslandCampina Domo afirma que los estudios de estabilidad han demostrado su resistencia a la degradación durante el tratamiento térmico y ácido, condiciones que son típicas para la mayoría de las bebidas, y además mantienen la estabilidad durante el almacenamiento.

Este ingrediente es un sustrato de fermentación de bacterias probióticas, que estimula la salud digestiva e inmunológica.

Un beneficio adicional de esta fermentación es que se produce una disminución en el pH, que ha demostrado mejorar la absorción de minerales. 

Fortificación de calcio

Las bebidas a base de leche son ricas en calcio, pero los desarrolladores que busquen una cantidad adicional de minerales podrían considerar la fortificación. 

Hay una serie de sales de calcio en el mercado, pero otra opción es la incorporación de un complejo mineral lácteo producido por Nutritionals Glanbia. 

Su perfil de minerales es similar a las proporciones de mineral que se encuentran naturalmente en los huesos. Proporciona una fuente de magnesio, fósforo y otros minerales, además del calcio de los lácteos. 

El contenido mineral del hueso es calcio, 12% de fósforo, 0,37% de magnesio y 0,7% de potasio. 

El producto de Glanbia agrega 24% de calcio, el 12,5% de fósforo, 1,5% de magnesio y 0,8% de potasio. 

En comparación, la adición de citrato de calcio proporciona 21% de calcio, pero no los otros minerales. 

La estabilización de las soluciones

TIC Gums afirma que al elegir un estabilizador para las bebidas de leche, la parte más importante es el pH de la bebida y la vida útil del producto. 

Los lácteos acidificados no perecederos como los yogures requieren un estabilizador específico que puede manejar el bajo pH y estabilizar las proteínas. 

El estabilizador tiene que manejar un pH bajo durante toda la vida útil. Según la compañía, por lo general se utilizan pectina, LGB (goma garrofín), almidón y/o gelatina en estas bebidas.  Si la leche tiene un pH neutro, se abre la puerta a otros estabilizadores como la carragenina. Las bebidas instantáneas de leche tienen más opciones de estabilizadores ya que la compatibilidad a largo plazo con las proteínas de la leche no es un problema. 

Esto permite el uso de guar, xantana y CMC (carboximetilcelulosa), que normalmente no se utilizan en las bebidas lácteas no perecederas.  Para los productos acidificados no perecederos, Danisco señala que al elegir los ingredientes deben tenerse en cuenta los parámetros de procesamiento, capacidad de planta y uso que el consumidor vaya a dar al producto.

Según Danisco, si se descuidan algunos de los parámetros anteriores, un producto puede fracasar. Por ejemplo, usted no desea utilizar una carragenina en un producto de bajo pH, y desea utilizar una goma xantana aclarada en un producto que requiere transparencia y claridad. 

Cuando la viscosidad de procesamiento es una preocupación, los formuladores pueden tener en cuenta las opciones que mejor funcionen para una planta de específica de fabricación, tales como el uso de hidratación CMC lenta, o tal vez un producto integrado, donde la agitación y la mezcla son lentas o insuficientes. 

Una buena manera de mejorar la textura y la viscosidad de las bebidas lácteas es mediante la adición de una mezcla de goma de guar y carragenina. 

Danisco afirma que la carragenina puede dejar una sensación agradable y espesa en la boca que no se disipa fácilmente. 

Agrega que la goma guar es tradicionalmente una fuente económica de viscosidad. Demasiada carragenina causa gelificación, y demasiada goma guar puede tener un impacto negativo en el sabor.

Pero, en la proporción adecuada, estos dos hidrocoloides trabajan bien juntos. 

Para una bebida de bajo pH con proteínas, Danisco sugiere el uso de una pectina de alto éster diseñado específicamente para interactuar con la proteína y proporcionar estabilidad por debajo del punto isoeléctrico de 4.6. de las proteínas. 

La decisión de compra: El chocolate sigue triunfando

Independientemente de los beneficios nutricionales o el atractivo de la textura, el color puede ser lo que impulse o arruine la decisión de compra de un producto.

Según, Robertet Flavors Inc., el chocolate es, con mucho, el sabor de bebidas líder en productos lácteos, seguido de la vainilla y la fresa y, en menor medida, el plátano. 

Estos sabores clásicos y queridos continuarán liderando la categoría, pero cada vez se abren paso conceptos de sabor más complejo que utilizan los anteriores como bloques de construcción. 

Por el lado de la fruta, las combinaciones de bayas han sido particularmente fuertes en todos los ámbitos. 

La compañía ve dos bebidas de estilo de leche cultivada emergentes en el mercado de EE.UU.: el kéfir de Turquía y el lassi de la India. Ambos son tradicionales en sus mercados nacionales, pero pueden atraer a los consumidores estadounidenses a causa de sus beneficios probióticos. 

Wixon, Inc. señala que puede ser difícil equilibrar bien varios sabores en una mezcla. Según la compañía, el tratamiento térmico casi siempre afecta el sabor. Añade que siempre se debe procesar el sistema de alimentación antes de hacer juicios para modificar el sabor. 

Según la compañía, los sabores de chocolate oscuro siempre son un reto, sobre todo con bebidas cultivadas donde se espera un poco de ácido que no es compatible con el chocolate, y sugiere considerar el uso de modificadores de sabor para impulsar u ocultar varios aspectos del mismo. 

En este caso, un modificador de sabor puede resolver el problema al eliminar el sabor ácido, sin afectar el pH. El uso del maltol es otro ejemplo. Puede aumentar el efecto de sabores de bayas en la mayoría de sistemas de alimentos.

Sethness Products Company sugiere que los colores de caramelo pueden ayudar a normalizar el color del producto final, debido a su eficiencia de costo. Si se utiliza cacao en la bebida, podría haber una reducción de cacao con el uso del color caramelo. 

Depende de la bebida será su desafío

D.D. Williamson, advierte que las diferentes bebidas lácteas tienen diferentes desafíos para la estabilidad de color natural. 

Debido a que el pH de la leche es de aproximadamente 6,8, los carotenoides (beta-caroteno natural, extracto de achiote), las betalaínas (remolacha roja) y la curcumina (cúrcuma) pueden funcionar. Como grupo, estos abarcan un rango de tonalidad de amarillo a naranja a rosa a rojo. 

A medida que se presentan cultivos para las bebidas basadas en el yogur, tales como el kéfir, el pH es más bajo. 

Ésto abre la puerta a las frutas o las antocianinas de origen vegetal (la baya del saúco, zanahoria negra, camote morado, col roja), que muestran un tono rojo púrpura a un pH de 4.0. Por debajo del pH de 3.5, las antocianinas muestran más enrojecimiento. 

Dentro de las antocianinas, los de origen vegetal son más estables que la base de fruta, debido a la presencia de grupos acilo. Obtener el color exacto a menudo requiere una solución mixta, no una coloración plana. 

El carmín se utiliza con frecuencia en las bebidas lácteas para dar un tinte rosado a rojo, sin embargo, su uso está limitado a aplicaciones no-veganas y no kosher, y ahora se requiere que estén en la declaración de ingredientes en vez de que se declaren como “color añadido”. 

Agregar colorante después, y no antes de la pasteurización ayuda a prevenir la decoloración, ya que los colores naturales son sensibles al tratamiento de alta temperatura. 

Para Chr.. Hanse, el tipo de tratamiento térmico al que se someterá la bebida es clave. Según la compañía, para las bebidas que son sometidas a tratamiento térmico o pasteurización, los colores que se utilicen deben ser muy termoestables y se deben someter a poco o ningún cambio durante este proceso. 

Una bebida almacenada a temperatura ambiente requerirá un sistema de coloración que tenga una estabilidad mucho mayor en comparación con una bebida que se mantenga refrigerada. 

Ningún detalle es menos importante: El color

Por último, el tipo de embalaje será importante, ya que los colores diferentes también tienen diversos niveles de estabilidad a la luz en general.

Por lo tanto, es fundamental utilizar la formulación de colores lo más estable posible para asegurar que se logren el color, rendimiento y vida útil deseados.

Es importante tener en cuenta otros factores que podrían afectar el desarrollo del color, incluyendo cualquier color de fondo que se deba superar para obtener el color final deseado. 

El perfil de los ingredientes de la bebida también puede desempeñar un gran papel en el color final de la bebida. 

La dosis de color será muy diferente en un producto con grasa en comparación con un producto bajo en grasa o sin grasa, ya que la grasa tendrá un efecto de enmascaramiento de la intensidad del color. 

Se necesitará más color para una bebida de alto contenido de grasa para obtener un tono y una intensidad comparables a las de un producto correspondiente bajo en grasa. 

El contenido de azúcar, cualquier fortificación que se pueda utilizar, los saborizantes y cualquier estabilizador que se agregue pueden tener un impacto, positivo o negativo, sobre los colores utilizados para obtener el color final. 

Para la leche de chocolate se recomienda utilizar una mezcla de color caramelo y una coloración roja. 

La coloración de la bebida

Hay cuatro clases de color caramelo que son estables en diferentes entornos. Dado que las micelas de la leche tienen una carga coloidal negativa, un color caramelo clase IV de doble fuerza es la mejor selección. 

El color caramelo añadido a la leche da tonos de gris, por lo que también es necesario un colorante en tonos rojos para lograr un color marrón chocolate. 

Se puede utilizar ya sea Rojo 40 sintético o un colorante rojo natural. Para la leche de fresa, se recomienda una mezcla de extracto de achiote y remolacha roja. 

Endulzar: Edulcolantes, fructosa, sacarosa, jarabe de maiz

Corn Products International, Inc., afirma que hay muchas opciones a disposición para el formulador, que incluyen la sacarosa, el jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF), el jarabe de maíz, dextrosa, polioles, jarabe de agave y edulcorantes de alta intensidad, como los extractos de estevia, específicamente el rebaudiósido A. 

Los edulcorantes nutritivos tradicionales, sacarosa y el JMAF, tienen un perfil de dulzura que funciona bien en todos los sistemas lecheros de bebidas.

Proporcionan un perfil de dulzor limpio que no enmascara los delicados sabores de los productos lácteos. 

Dime con qué edulcoras y te diré que tan saludable eres

Un edulcorante nutritivo más reciente en el mercado es el jarabe de agave. Según la compañía, debido a la fuente de la materia prima, el agave, este jarabe puede ser percibido por los consumidores como una alternativa edulcorante más natural. 

El uso de este jarabe puede atraer a las empresas que comercializan bebidas para la salud y el bienestar lácteas, como el kéfir. 

El jarabe de agave también tiene un contenido de fructosa, más alto que el JMAF y la sacarosa, lo que resulta en una mayor intensidad de dulzor. El color más intenso del jarabe de agave puede ser un factor en la formulación, y como tal, debe tenerse en consideración. 

Otros edulcorantes naturales como la miel y el jarabe de arce son otras opciones, pero tienen diferentes perfiles de sabor que el formulador debe evitar. Los edulcorantes de alta intensidad también se pueden utilizar en las bebidas de base láctea.

Sin embargo, el formulador de sabor tiene que poder trabajar en torno a las posibles cuestiones de regusto y debe centrarse en el equilibrio de la intensidad y los inicios del dulzor con el fin de lograr un perfil limpio y dulce similar a la de la versión original completa de azúcar.

Típicamente, un sistema de edulcorantes o una combinación de edulcorantes producen los mejores resultados para un producto reducido o bajo en calorías. 

Corn Products International agrega que hay muchos ejemplos de ingredientes de relleno disponibles, que incluyen el maltitol, sorbitol, eritritol y polidextrosa, que son bajos en carbohidratos y digestibles; así como algunos edulcorantes de alta intensidad, como la sucralosa y el acesulfame de potasio y productos más naturales como el rebaudiósido A (extracto de estevia). 

Algunas combinaciones muy sinérgicas incluyen el rebaudiósido A con eritritol, rebaudiósido A con maltitol, o una mezcla de los tres.Hansen sugieren que se modifique la dulzura de las bebidas lácteas mediante el uso del azúcar natural de la leche. 

Argumenta que la leche contiene 4,9% de lactosa que tiene un índice de dulzor muy bajo, la enzima lactasa se ha utilizado durante bastante tiempo como una manera de producir leche con lactosa reducida o sin lactosa. 

Nivel de dulzura legal

La lactosa se degrada en glucosa y galactosa, que tienen un índice de dulzura superior. En este caso, se puede reducir el nivel de azúcares añadidos y aún así lograr un nivel aceptable de dulzura. 

Esto podría ser un enfoque interesante cuando la reformulación de bebidas lácteas, como la leche con sabor para las escuelas, para adaptarse a las directrices estatales o federales de calorías y azúcar. 

Tal vez esa es la clave para la formulación de bebidas a base de productos lácteos. Como técnicos, todos vemos el potencial para la creación de súper alimentos, pero vale la pena señalar que, con los lácteos, ya estamos trabajando con una base de alto valor nutritivo.

A veces, las mejoras sencillas, como la adición de edulcorantes naturales, que son aceptados en los ámbitos escolares, son el mejor enfoque.