ES2204006T3

ES2204006T3 - Procedimiento de preparacion de producto alimenticio congelado.

Info

Publication number: ES2204006T3
Application number: ES98966701T
Authority: ES
Inventors: Paul Edward Unilever Research Colworth Cheney; Andrew Chemical Engeneering Russell
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1998-01-22
Filing date: 1998-12-23
Publication date: 2004-04-16
Anticipated expiration: 2018-12-23
Also published as: AU2418799A; JP4223684B2; DK1049383T3; EP1049383B1; DE69816868T2; PL341946A1; CA2319251A1; SK10942000A3; CA2319251C; EP1049383A1; BR9814775A; IL137255A; ATE245908T1; US7465468B1; CN1104842C; TR200002103T2; BR9814775B1; PT1049383E; HUP0100521A2; GB9801410D0

Abstract

Un procedimiento para la fabricación de un producto alimenticio congelado que incluye péptidos anticongelación, comprendiendo el procedimiento; (i) una etapa de congelación rápida opcional tal que el producto alcance una temperatura de 5ºC o menor en 30 segundos; y (ii)una etapa de compactación usando un extrusor de tornillo o un compactador.

Description

Procedimiento de preparación de producto alimenticio congelado.

Campo técnico de la invención

La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un producto congelado que incluye péptidos anticongelación.

Antecedentes de la invención

Se ha sugerido usar los péptidos anticongelación (abreviadamente en inglés AFPs) para mejorar la tolerancia a congelación de los productos alimenticios. En particular, se ha sugerido que algunos AFPs pueden ser capaces de incrementar la textura sin grumos de los productos comestibles congelados, tales como el helado. Hasta ahora, no obstante, el uso de AFPs no se ha aplicado a productos alimenticios comercialmente disponibles. Una razón para esto es que hasta ahora producir un producto congelado con la textura y las características alimenticias deseadas se ha resultando difícil de reproducir.

El documento WO 90/13571 describe los péptidos anticongelación producidos químicamente o a partir de plantas por técnicas de DNA recombinante. Los AFPs pueden ser usados adecuadamente en productos alimenticios como el helado. No se han dado directrices acerca de como obtener texturas lisas.

El documento WO 92/22581 describe los AFPs procedentes de plantas, los cuales pueden usarse para controlar el crecimiento de los cristales de hielo. Este documento describe también un proceso para extraer una composición polipeptídica desde los espacios intercelulares de las plantas mediante infiltración de las hojas con un medio de extracción sin ruptura de las células vegetales.

Los solicitantes creen que una de las posibles razones para la falta de la textura deseada en los productos alimenticios congelados que contienen AFP es que aunque el AFP es capaz de inhibir la recristalización, a menudo no es capaz de evitar las texturas duras y quebradizas menos favorables. Los solicitantes creen que una de las explicaciones para esto es que los AFPs parecen capaces de controlar el crecimiento de los cristales de hielo. Sin embargo, la presencia de AFP también puede conducir a un efecto adverso en el que los cristales de hielo tienden a formar agregados que conducen a productos duros y quebradizos. De esta manera la textura del producto se ve desfavorablemente afectada durante el proceso de fabricación.

La presente invención, por lo tanto, se propone definir las condiciones de fabricación que mejoran la textura de los productos alimenticios congelados que contienen AFP.

Sorprendentemente, se ha hallado ahora que si las condiciones para producir el producto alimenticio congelado son escogidas cuidadosamente, esto conduce a una textura mejorada. En particular los solicitantes han encontrado que si los procesos de producción incluyen el uso de una o más de las siguientes etapas:

(i) una etapa de (pre-)congelación la cual es un proceso de congelación dominado por la nucleación,

(ii) una etapa de (post-)compactación que usa un tornillo compresor o un (pistón) compactador;

esto conduce a que se minimice la agregación de los cristales de hielo y, por lo tanto, da como resultado texturas más favorables del producto congelado; dicha textura se mantendrá por periodos prolongados de almacenaje.

Generalmente, en la congelación de una composición, se puede ver dos fases distintas: al comienzo del proceso de congelación muchos cristales de hielo pequeños se forman rápidamente. Esta fase se llama la fase de nucleación del proceso de congelación. A continuación del proceso de congelación la parte restante de la composición se congela sobre la superficie de los núcleos formados y contribuyendo con ello al crecimiento de los cristales de hielo. Esta fase en el proceso de congelación se llama la fase de crecimiento. En un proceso de congelación dominado por el crecimiento, la mayoría de la composición se congela durante la fase de crecimiento, en un proceso de congelación dominado por la nucleación, la mayoría de la composición se congela durante la fase de nucleación.

Los procedimientos tradicionales de congelación para los productos dulces congelados implican el uso de una superficie rugosa de intercambiadores de calor por donde la mezcla a congelar se somete a cizallamiento durante el proceso de congelación. Generalmente, en este proceso de congelación lleva de cinco a treinta minutos el que el producto alcance una temperatura de -5ºC o menor. En este procedimiento, inicialmente tiene lugar alguna nucleación de los cristales de hielo, seguida de un periodo en el que domina el crecimiento de los cristales de hielo.

Los procedimientos alternativos de congelación, los cuales se usan por ejemplo para la congelación del agua helada implican la congelación de la mezcla de bajo cizallamiento o quiescente, por ejemplo para llenar un molde y sumergir el molde dentro de un baño frío, por ejemplo lleno de salmuera. En este procedimiento, la nucleación inicial de los cristales de hielo tiene lugar en la superficie del molde, el interior del producto tiende a continuación a enfriarse más lentamente en un proceso de congelación dominado por el crecimiento.

Los solicitantes han encontrado sorpresivamente que la agregación en los productos que contienen AFP puede reducirse significativamente si se escoge un procedimiento de congelación dominado por la nucleación. Tal procedimiento de congelación se caracteriza generalmente por un tiempo corto de congelación en combinación con la formación de pequeños cristales de hielo. Preferiblemente, el proceso de congelación se lleva a cabo mediante cizallamiento bajo o condiciones de congelación quiescentes.

Discusión de la invención

Por lo tanto, la presente invención se refiere a un proceso para la fabricación de un producto alimenticio congelado que incluye AFPs, en los que el proceso incluye una o más de las siguientes etapas:

(i): una etapa de (pre-)congelación la cual es un proceso de congelación dominado por la nucleación,

(ii): una etapa de (post-)compactación que usa un tornillo compresor o un (pistón) compactador;

Para el propósito de esta invención, el término AFP tiene el significado bien conocido en la técnica, véase por ejemplo el documento "Antifreeze proteins and their potential use in frozen food products", Marilyn Griffith y Vanya Ewart, Biotechnology Advances, Vol. 13, páginas 375-402, 1995.

La presente invención se propone proporcionar al industrial alimentario una mayor flexibilidad para usar el material AFP en productos alimenticios congelados que contienen AFPs los cuales pueden mejorarse marcadamente mediante un control cuidadoso de su procedimiento de producción.

La invención se basa en el hallazgo de que si el producto congelado se produce mediante un proceso que incluye una o más de las siguientes etapas:

(i): una opcionalmente rápida etapa de congelación tal que el producto alcanza una temperatura de -5ºC o menor en 30 segundos; y

(ii): una etapa de compactación que usa un tornillo compresor o un compactador;

esto puede conducir a una textura mejorada del producto.

Los solicitantes creen que seleccionar esos procedimientos de congelación los cuales dan como resultado procesos de congelación dominados por la nucleación están comprendidos en la habilidad de las personas expertas en la técnica.

Cuando el proceso de congelación es un proceso de congelación dominado por la nucleación, el proceso de congelación es tal que el producto alcanza una temperatura de -5ºC o más baja en 5 segundos, preferiblemente en de 0,01 a 25 segundos, más preferiblemente en de 1 a 15 segundos.

Cuando el proceso de congelación es un proceso de congelación dominado por la nucleación, también preferiblemente, el proceso de congelación es tal que da como resultado muchos cristales relativamente pequeños, por lo cual la talla media de los cristales es de 0,01 a 20 micrómetros, más preferidos de 0,01 a 15 micrómetros, y los más preferidos de 0,01 a 10 micrómetos.

Por ejemplo, los procesos rápidos de congelación tienden a estar dominados por la nucleación. Los procesos adecuados pueden implicar por ejemplo:

(a) congelación de superficie, preferiblemente una película congelada sobre una superficie fría;

(b) congelación de los sistemas superenfriados;

(c) congelación por descompresión:

(d) congelación por temperaturas muy bajas;

(e) congelación rápida de partículas, preferiblemente congelación por condensación.

Otros procesos rápidos de congelación pueden ser evidentes para las personas expertas y también se abarcan en el ámbito de la presente invención.

Preferiblemente, el grosor de la película de partículas es de 0,01 a 5 mm. La superficie fría está preferiblemente a una temperatura por debajo de los -15ºC, más preferiblemente por debajo de los -20ºC, y lo más preferible a menos de -25ºC. Adecuadamente, la superficie puede ser enfriada aplicando nitrógeno líquido, glicoles o metanol. La eliminación puede hacerse por cualesquiera medios adecuados, por ejemplo mediante raspado, produciéndose con eso partíículas congeladas, por ejemplo escamas o gránulos los cuales pueden además procesarse. Obviamente, durante el resto del procesamiento debe de tomarse precaución para evitar la fusión sustancial de la composición, lo cual puede resultar en una recongelación dominada por el crecimiento.

En una realización muy preferida, la superficie de congelación involucra a una película de congelación sobre un contenedor de congelación el cual, por ejemplo, se enfría con nitrógeno líquido o metanol, seguido todo ello por la retirada de la película del contenedor de congelación.

En otra realización de congelación de superficie una placa criogénica congeladora enfriada con nitrógeno líquido se usa para producir gránulos congelados.

Una forma alternativa de congelación de superficie implica la preparación de un núcleo frío seguida de la aplicación de la mezcla a congelar sobre el núcleo, por ejemplo por inmersión o pulverización, por lo cual una película relativamente delgada se adhiere al núcleo frío. Ventajosamente, tal núcleo frío puede por ejemplo ser un núcleo de helado muy frío (por ejemplo, sumergido en nitrógeno líquido) donde una fina película de agua congelada que incluye AFP se congela.

Otro procedimiento de lograr rápidamente congelación dominada por la nucleación es la producción de un sistema superenfriado a bajas temperaturas seguida por una congelación repentina (por ejemplo, mediante la aplicación de un choque térmico al líquido superenfriado). La congelación rápida de un líquido superenfriado generalmente es un proceso de congelación dominado por la nucleación.

Preferiblemente el líquido superenfriado tiene una temperatura de al menos un grado por debajo del punto de fusión, más preferiblemente de 1 a 20 grados por debajo del punto de fusión, por ejemplo de 2 a 10 grados por debajo del punto de fusión.

Un tercer procedimiento para lograr una congelación rápida dominada por la nucleación es usar congelación por descompresión. Esto implica la apliccación de altas presiones a un sistema líquido mientras se enfría, seguida de la eliminación de la sobrepresión. Esta eliminación de la presión da como resultado a continuación una congelación rápida dominada por la nucleación.

Preferiblemente, la presión a aplicarse es de 100 a 3000 barias, por ejemplo de 200 a 2000, generalmente de 300 a 13000 barias. La temperatura del producto antes de eliminar la sobrepresión es preferiblemente al menos cinco grados por debajo de el punto de fusión a presión atmosférica, preferiblemente de 6 a 10 grados por debajo del punto de congelación.

Un cuarto procedimiento para asegurar la congelación dominada por la nucleación es la aplicación de temperaturas muy bajas. Por ejemplo, pequeñas gotas del material a ser congelado pueden estar inmersas en un medio fluido de congelación, por ejemplo hexano líquido o nitrógeno líquido. La temperatura de congelación para este procedimiento es preferiblemente menor de -50ºC. Este procedimiento trabaja mejor con productos a congelar relativamente pequeños o finos. Los productos pequeños son preferiblemente de menos de 5 gramos, más preferiblemente de 0,001 a 3 gramos, lo más preferible de 0,01 a un gramo, y pueden, por ejemplo, ser gotas de un líquido sumergidas en el medio de congelación. Los productos relativamente finos pueden ser, por ejemplo, láminas de corrientes finas de productos, preferiblemente tendrán al menos una dimensión de menos de 2 cm, más preferiblemente de 0,1 a 0,5 cm.

El producto para usar en este procedimiento puede, por ejemplo, sumergirse directamente en el líquido de congelación, alternativamente, sin embargo, los productos se ponen primero en contacto con una capa protectora, por ejemplo rellenando un molde, bombeándose a través de un conducto por donde éstos entran en contacto con el medio de enfriamiento.

Un quinto procedimiento preferido para congelar los productos alimenticios de la invención implica la rápida congelación de las partículas, preferiblemente congelación por condensación. Esto puede por ejemplo lograrse mediante la pulverización de una mezcla líquida a congelar dentro de un medio ambiente gaseoso muy frío o dentro de un ambiente enfriado. Un procedimiento especialmente preferido para congelar rápidamente un líquido en partículas es la congelación por condensación. Lo más preferido es el uso de técnicas que se usan por ejemplo en la producción de nieve artificial.

La producción de nieve artificial se describe ampliamente en la literatura. A menudo la nieve artificial se produce en los así llamados cañones de nieve, en los que el agua es congelada pulverizando una mezcla de agua y aire presurizado. La elaboración de nieve tiene lugar preferiblemente en un ambiente que tiene una temperatura de menos de -3ºC, más preferiblemente de -5 a -50ºC, y una humedad relativa de menos del 75%, más preferiblemente menos del 50%.

Las partículas congeladas obtenidas mediante este quinto procedimiento pueden variar en tamaño, pero generalmente la cifra media del diámetro de las partículas será de hasta 10 mm, más preferiblemente de menos de 5 mm. Generalmente cada partícula cada partícula incluirá muchos cristales de hielo agregados.

La congelación de los productos de repostería congelados por medio de un extrusor de tornillo se describe por ejemplo en los documentos: EP 713.650 (Societe des Produits Nestle), EP 410.512 (HMF Krampe & Co et al); EP 561.118 (Milchhof-Eiskrem GmbH et al); EP 351.476 (Goavec S.A. Societe Dite).

Preferiblemente el proceso de fabricación de la invención en donde la temperatura de extrusión del producto congelado es de -8ºC o más baja, más preferida de -10 a -25ºC, lo más preferida de -12 a -20ºC.

Los extrusores de tornillo adecuados para usar en los procesos de la invención pueden por ejemplo combinar extrusores de tornillo tal como se describe por ejemplo en el documento EP 561.118. También pueden usarse extrusores de tornillo individuales. También pueden usarse los extrusores que combinan más de una función del procedimiento de la fabricación de helados (véase por ejemplo el documento EP 713.650).

Las condiciones bajo las cuales opera el extrusor de tornillo pueden variar por ejemplo dependiendo del tipo y tamaño del extrusor usado. Los solicitantes creen que está bien dentro de las capacidades de la persona experta seleccionar aquellas condiciones operativas tales que se obtiene una calidad favorable del producto. Ejemplos de condiciones operativas adecuadas se dan en los ejemplos.

Alternativamente, un compactador puede usarse ventajosamente en la fabricación de productos alimenticios congelados con AFPs. Pueden usarse todos los compactadores adecuados, tales como prensas; el uso de compactadores de un pistón en donde se aplica la presión sobre los productos alimenticios por medio del movimiento de un pistón. Tradicionalmente los compactadores de pistón se han usado por ejemplo en el rellenado de salchichas. De nuevo los solicitantes creen que está dentro de las capacidades de la persona experta seleccionar las condiciones operativas apropiadas del compactador (de pistón).

Preferiblemente, la invención hace referencia a un procedimiento para la fabricación de un producto alimenticio congelado que incluye APPs, en el cual el procedimiento comprende los siguientes pasos:

(i): un procedimiento de congelación rápido tal que el producto alcance una temperatura de -5ºC o menor en 30 segundos; y

(ii): un paso de compactación usando un extrusor de tornillo o un compactador.

El uso de un extrusor o compactador puede aplicarse muy ventajosamente a productos los cuales se han precongelado bajo tales condiciones que en un material (parcialmente) particulado congelado se producen por ejemplo escamas, gránulos, polvos, barras o láminas. Para estos productos precongelados el uso de extreusores de tornillo o compactadores (de pistón) puede conducir ventajosamente a la compactación del material particulado en una estructura más sólida.

El proceso de fabricación completo de los productos congelados de la invención puede incluir más pasos adicionales además de la precongelación y/o extrusión de tornillo o compactación de pistón. Por ejemplo la mezcla de los ingredientes, su maduración, pasteurización, homogenización, preaireación, etc. Estos pasos opcionales pueden tener lugar en cualquier orden adecuado.

Como se describió anteriormente en este documento, una de las características de los productos dominados por la nucleación es la formación de muchos cristales de hielo pequeños. Los solicitantes han encontrado que el uso combinado de los AFPs como un ingrediente y los procesos de congelación dominados por la nucleación conduce a una textura particular ventajosa de los productos a congelarse, dichas texturas son mantenidas por largos periodos de almacenaje.

Particularmente, los procesos de congelación dominados por la nucleación pueden usarse muy ventajosamente para la producción de un material congelado particulado. Ejemplos de esto son escamas congeladas, (pequeñas) gotitas congeladas, polvos congelados, gránulos, barras congeladas y nieve congelada. Sorpresivamente, los materiales particulados formados mediante el proceso de la invención tienen una tendencia reducida a la agregación y, por lo tanto, el flujo libre natural del material particulado puede mantenerse durante el almacenamiento, incluso si la temperatura de almacenamiento es relativamente alto.

Además, los solicitantes han encontrado que el uso de un extrusor de tornillo o compresor (de pistón), en la producción de productos alimenticios congelados que contienen AFP es muy ventajoso en que ello también puede conducir a tamaños muy pequeños de cristales de hielo, los cuales pueden mantenerse durante largos periodos de almacenamiento.

Preferiblemente, las condiciones de congelación se escogen de tal manera que el tamaño medio de los cristales de hielo en el producto final congelado es de 0,01 a 20 micrómetros; dichos cristales de hielo se mantienen en dicho intervalo en su almacenamiento a -10ºC durante tres semanas.

Preferiblemente, el tamaño medio del cristal de hielo permanece a menos de 15 micrómetros, por ejemplo a menos de 12 ó 10 micrómetros durante el almacenaje por tres semanas a -10ºC.

Si los procesos de congelación implican un proceso de congelación dominado por la nucleación en la ausencia de cualquier proceso de compactación, el producto congelado proporcionado puede ser un producto alimenticio en partículas. Si, en el otro extremo, se usa un extrusor de tornillo o un compactador (de pistón), los productos que pueden formarse son homogéneamente sólidos y no tienen partículas (finas).

Preferiblemente, los productos no particulados de la invención tienen su dimensión menor de más de 2 cm, más preferiblemente de más de 2,5 cm, y lo más preferible de más de 3 cm.

Después de la congelación el producto puede ser además manipulado. Por ejemplo el producto se puede usar para rellenar paquetes digamos de 0,05 a 10 litros y después almacenarse. Alternativamente, el producto puede ser además moldeado o formado en el producto final. Por ejemplo, el producto puede usarse para el moldeo en una tarta helada.

Otra ventaja de la invención es que cuando el proceso usado incluye postcompactación usando o bien un extrusor de tornillo o bien un compactador (de pistón), los productos de la invención normalmente no necesitan estar sujetos a un paso de endurecimiento, por ejemplo en un túnel de endurecimiento. Esta ventaja ha sido sugerida para los productos AFP en general en el documento US 5.620.732 (Pillsbury).

El proceso que se describe en el documento US 5.620.732 tiene sin embargo como una desventaja que éste no es adecuado para la producción de productos de palo de lujo. Estos productos se han elaborado tradicionalmente mediante extrusión y cortando un bloque de helado, endureciendo el bloque, seguido por inserción del palo y recubrimiento por ejemplo con chocolate o zumo de frutas helado. Si el proceso de endurecimiento se omite para los productos que contienen AFP, esto conduce a problemas en la manipulación posterior, por ejemplo durante la inserción del palo o el posterior recubrimiento.

Sorpresivamente, los solicitantes han hallado que el uso combinado de AFPs y postcompactación con o bien un extrusor de tornillo o bien un compactador (de pistón) ahora volvió posible el producir productos de lujo de palo sin el uso de un paso de endurecimiento.

Los productos alimenticios congelados de la invención pueden ser cualquier producto alimenticio el cual pueda ser almacenado y/o comido en estado congelado. Los ejemplos de productos alimenticios congelados que pueden contener AFPs son productos alimenticios procesados tales como por ejemplo, productos congelados de panadería, por ejemplo pasta, rebozados, pasteles, etc.; productos culinarios congelados, por ejemplo sopas, salsas, pizzas; productos vegetales congelados tales como una compota, puré de patatas, concentrado de tomate, etc.

Los solicitantes han encontrado que el procedimiento de la invención se aplica mejor a sistemas alimenticios los cuales son fluidos o líquidos antes de la congelación. Un producto de congelación de acuerdo con la invención muy preferido es un producto congelado de repostería.

Para el propósito de la invención el término producto congelado de repostería incluyen dulces que contienen leche tales como helado, helado de yogurt, azucarados, leche helada y natillas heladas; igual que dulces congelados que típicamente no contienen leche, tales como polos, sorbete, granizados, y purés de fruta helados. Productos de la invención especialmente preferidos son el helado y el polo.

Los productos congelados de acuerdo con la invención pueden ser gasificados. Por ejemplo, el nivel de aireación es más del 50%, más preferiblemente más del 70%, lo más preferible más del 90%. Generalmente el nivel de aireación será menos del 400%, más generalmente menos del 300%, lo más preferible menos del 200%. La aireación puede por ejemplo tener lugar antes o durante la congelación. Si el producto es precongelado por uno o más de los procesos de congelación dominados por la nucleación descritos anteriormente en este documento, entonces la aireación tiene preferiblemente lugar antes de la congelación.

Preferiblemente el nivel de AFPs en el producto alimenticio congelado de la invención está desde 0,0001 hasta 0,5% en peso, basándonos en el producto final.

El AFP para usar en los productos de la invención puede ser cualquier AFP adecuado para usar en productos alimenticios. Ejemplos de fuentes adecuadas de AFP son dados por ejemplo en el artículo mencionado anteriormente en este documento de Griffith y Vanya Ewart y en las solicitudes de patentes WO 98/04699, WO 98/04146, WO 98/04147, WO 98/04148 y WO 98/22591.

Los AFPs pueden obtenerse de sus fuentes por cualquier procedimiento adecuado, por ejemplo los procesos de aislamiento como se describen en los documentos mencionados anteriormente en este documento.

Una posible fuente de materiales AFP es el pescado. Ejemplos de materiales AFP del pescado son AFGP (por ejemplo obtenible del bacalao del Atlántico, el bacalao de Groenlandia y el tomcod), AFP de tipo I (por ejemplo obtenible de la limanda americana, limanda nórdica, pez escorpión de cuernos cortos y pez escorpión mugriento), AFP de tipo II (por ejemplo obtenible del pez escorpión de boca grande, pejerrey y arenque del Atlántico) y AFP de tipo III (obtenible por ejemplo de la babosa vivípara americana, perrito del norte del Atlántico, babosa crestada radiada, pez de la borda y licode de Laval). Un ejemplo preferido del último tipo se describe en el documento WO 97/02343.

Otra posible fuente de material AFP son los invertebrados. También los AFPs pueden obtenerse de bacterias. Una tercera duente posible de material AFP son las plantas. Ejemplos de plantas que contienen AFPs son la aliara, extraña rosa, avena de primavera, hierba de los carpinteros, canola de invierno, col de Bruselas, zanahoria, dicentra, euforbia, lirio de la mañana, cebada de invierno, hidrófilo de Virginia, llantén de hojas estrechas, plátano, zacate colorado, poa de los prados, chopo de Virginia, roble blanco, centeno de invierno, dulcámara, patata, pamplina, diente de león, trigo de primavera e invierno, triticale, pervinca, violeta y hierba.

Pueden usarse tanto especies que se dan en la naturaleza como especies que se han obtenido a través de modificación genética. Por ejemplo, pueden modificarse genéticamente plantas o microorganismos para expresar AFP y los AFPs pueden después usarse de acuerdo con la presente invención.

Las técnicas de manipulación genética pueden usarse para producir AFPs. Las técnicas de manipulación genética pueden usarse para producir AFPs. Las técnicas de manipulación genética pueden usarse para producir AFPs teniendo al menos un 80%, más preferible más del 95%, y lo más preferible un 100% de homología con las AFPs obtenidas directamente de fuentes naturales. Para el propósito de esta invención estos AFPs que poseen este alto nivel de homología también se abarcan dentro del término "AFPs".

Las técnicas de manipulación genética pueden usarse como sigue: una célula hospedadora apropiada de un organismo puede transformarse mediante una construcción genética que contenga el polipéptido deseado. La secuencia nucleotídica que codifica el polipéptido puede insertarse dentro de un vector de expresión adecuado que codifica los elementos necesarios para la transcripción y la traducción de tal manetra que se expresen en las condiciones apropiadas (por ejemplo en orientación sentido y en el correcto marco de lectura y con secuencias apropiadas de señal y expresión). Los procedimientos requeridos para construir estos vectores de expresión son bien conocidos para aquellos expertos en la técnica.

Un número de sistemas de expresión pueden usarse para expresar la secuencia codificante del polipéptido. Esto incluye, pero no está limitado a, bacterias, sistemas celulares de insectos y levaduras, sistemas de cultivo de células de plantas y plantas completas transformadas con los apropiados vectores de expresión.

Una amplia variedad de plantas y sistemas de células vegetales pueden transformarse con las construcciones de ácidos nucleicos de los polipéptidos deseados. Las realizaciones preferidas pueden incluir, pero no están limitadas a, maíz, tomate, tabaco, zanahorias, fresas, semilla de colza y remolacha azucarera.

Para el propósito de la invención los AFPs preferidos derivan de pescado o plantas. El uso de proteínas de pescado del tipo III se prefiere particularmente, la más preferida es HPLC 12 como describe en nuestro caso WO 97/02343. De las plantas, se prefiere especialmente el uso de los AFPs de zanahoria o hierba.

Para algunas fuentes naturales los AFPs pueden consistir en una mezcla de dos o más AFPs diferentes.

Preferiblemente se escogen aquellos AFPs que tienen propiedades significativas de inhibición de la recristalización del hielo. Esto puede medirse de acuerdo con el ejemplo 1.

Preferiblemente los AFPs de acuerdo con la invención proporcionan un tamaño de partícula sobre la recristalización, como se mide de acuerdo con los ejemplos, de menos de 20 \mum, más preferido de 5 a 15 \mum.

Preferiblemente el nivel de los sólidos en el producto alimenticio congelado (por ejemplo azúcares, grasa, condimentos, etc.) es más del 2% en peso, más preferiblemente del 4 al 70% en peso.

El procedimiento para preparar el producto alimenticio congelado de la invención puede seleccionarse de cualquier procedimiento adecuado para la preparación de productos alimenticios congelados. Los AFPs pueden ser añadidos generalmente en varias etapas de la preparación, por ejemplo pueden ser añadidos en la primera premezcla de los ingredientes o pueden ser añadidos más tarde durante un estadio posterior del procedimiento de la preparación. Para algunas aplicaciones se prefiere a veces añadir los AFPs a un estadio relativamente tardío de la del proceso de producción, por ejemplo después de la (parcial) precongelación del producto.

Los procesos de congelación de la invención incluirán generalmente la congelación de la composición, digamos a una temperatura de menos de -2ºC, digamos de -80 a -5ºC. Si se desea, los productos de la invención no necesitan estar sujetos a bajas temperaturas para evitar el crecimiento de los cristales de hielo. Por lo tanto, los productos pueden, por ejemplo, congelarse sin la necesidad de usar bajas temperaturas, digamos por debajo de -25ºC y pueden también almacenarse a temperaturas que son más altas que las temperaturas tradicionales para almacenar los productos de repostería congelados.

Preferiblemente los procesos de congelación implican condiciones de bajo o ningún cizallamiento, por ejemplo hallado en la congelación de los moldes llenos, inmersión, película delgada de cristalización, goteo detro del nitrógeno líquido, etc.

Para algunas aplicaciones debe ser ventajoso incluir una mezcla de dos o más AFPs diferentes dentro del producto alimenticio. Una razón para ello puede por ejemplo ser que la fuente vegetal de los AFPs a usarse contenga más de un AFP y es más conveniente añadir estos, por ejemplo porque ambos están presentes en la fuente AFP a usarse. Alternativamente puede a veces ser deseable añadir más de un AFP de diferentes fuentes.

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La invención se ilustrará por medio de los siguientes ejemplos.

Ejemplo I Procedimiento para determinar si un AFP posee propiedades de inhibición de la recristalización del hielo

Las propiedades de inhibición de la recristalización pueden medirse usando un "ensayo de splat" (documento de Knigth et al., 1988), 2,5 \mul de la disolución bajo investigación al 30% (p/p) en sacarosa se transfiere a un cubre circular limpio y apropiadamente marcado de 16 mm. Un segundo cubre se sitúa encima de la gota de la solución y el "sandwich" resultante se presiona conjuntamente entre otro dedo y el pulgar. El "sandwich" se puso en un baño de hexano con una temperatura fijada en -80ºC en una caja de hielo seco. Cuando todos los "sandwiches" se han preparado, los "sandwiches" se transfieren del baño de hexano a -80ºC a la cámara de visualización que contiene hexano con una temperatura fijada en -6ºC usando fórceps preenfriados en el hielo seco. Tras la transferencia a
-6ºC, los "sandwiches" pueden verse cambiar de una apariencia transparente a otra opaca. Las imágenes se graban con videocámara y se fijan en un sistema de análisis de imágenes (LUCIA, Nikon) usando un objetivo 20x. Las imágenes de cada "splat" se graban en tiempo = 0 y de nuevo tras 60 minutos. El tamaño de los cristales de hielo en ambos ensayos se compara situando las platinas dentro de una cabina criostática de temperatura controlada (Bright Instrumment Co Ltd, Huntiongton, UK) Las imágenes de las muestras se transfieren a un sistema de análisis de imágenes Quantimet 520 MC (Leica, Cambrigde UK) por medio de una videocámara Sony Monocrome CCD. La medida de los cristales de hielo se llevó a cabo mediante dibujo manual alrededor de cada cristal. Para cada muestra se midieron al menos 400 cristales. Se tomó como el tamaño de cristal de hielo la dimensión más larga de la proyección bidimensional de cada cristal. El tamaño medio de los cristales se determinó como el número medio de los tamaños individuales de los cristales. Si el tamaño a los 30-60 minutos es similar o se incrementa sólo moderadamente (menos del 10%) comparado con el tamaño a t = 0, y/o el tamaño del cristal es menor de 20 micrómetros, preferiblemente de 5-15 micrómetros es una indicación de buenas propiedades de recristalización de los cristales de hielo.

Ejemplo comparativo II

La siguiente formulación:

15% en peso de azúcar

10% en peso de leche en polvo descremada

10% en peso de grasa de mantequilla

0,2% en peso de mannogalactán

0,2% en peso de monoglicérido

0,01% en peso de AFP*

agua hasta llegar al 100% de peso

se produjo usando el equipamiento convencional para procesar helados. La premezcla se enfrió a 0ºC antes de que pase a través de un mezclador modelo Megatron MT1-63/3A, que opera a 8000 rpm. El mezclador tiene un hueco de 0,5 mm entre el rotor y el estator. Un volumen igual de aire se inyectó dentro de la premezcla inmediatamente antes del dispositivo mezclador. Esto da una saturación del 90% en la premezcla.

Esta premezcla gasificada se congeló mediante la aplicación de 0,5 mm de grosor sobre un tambor de enfriamiento experimental Gerstenbeg y Agger, que tiene un área de superficie de 0,2 m^{2}, y opera a una velocidad rotacional de 5 rpm. El tambor se enfrió con nitrógeno líquido. Las escamas congeladas se eliminaron usando un cuchillo para raspar de plástico tras una revolución (es decir, después de 12 segundos). Las escamas tenían una temperatura de -20ºC. Las escamas se recolectaron, se endurecieron en un congelador de ráfaga a -35ºC, almacenándose después a -25ºC.

Las escamas del helado fueron suaves y cremosas.

El tamaño de partícula de los cristales de hielo se determinó como en el ejemplo I. El tamaño del cristal de hielo estuvo bastante por debajo de los 20 micrones y permaneció por debajo de los 20 micrones después de ser almacenado durante 3 semanas a -10ºC.

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Ejemplo comparativo III

Se produjo una premezcla de helado de la formulación del ejemplo II usando el equipamiento convencional para procesar helados. La premezcla se enfrió a 0ºC antes de pasar a través de un mezclador modelo Megatron MT1-63/3A, que opera a 8000 rpm y con un hueco de 0,5 mm entre el rotor y el estator. Un volumen igual de aire se inyectó dentro de la premezcla inmediatamente antes del dispositivo mezclador. Esto da una saturación del 90% en la premezcla.

Esta premezcla gasificada se bombeó a través de una placa de intercambio de calor, cuya temperatura refrigerante está controlada para que sea de -7ºC, una temperatura más templada que el límite en equilibrio aparente de -8ºC para la premezcla. La premezcla salió del intercambiador de calor a -6ºC; la temperatura de fusión de la premezcla era de -2ºC. No había hielo presente en la premezcla, es decir, ésta estaba superenfriada.

La mezcla se vertió dentro de moldes convencionales de polos, los cuales se enfriaron mediante salmuera a -35ºC. Los palos se insertaron dentro de los moldes. Después de 15 minutos, los productos de helado congelados se quitaron de los moldes. Los productos se almacenaron a -25ºC. Los productos de helado tuvieron una textura suave y cremosa.

Ejemplo comparativo IV

Una premezcla de helado de formulación del ejemplo II se produjo usando equipamiento convencional de procesamiento de helado. La premezcla se enfrió a 0ºC antes de pasar a través de un mezclador modelo Megatron MT1-63/3A, que opera a 8000 rpm y con un hueco de 0,5 mm entre el rotor y el estator. Un volumen igual de aire se inyectó dentro de la premezcla inmediatamente antes del dispositivo mezclador. Esto da una saturación del 90% en la premezcla.

La premezcla gasificada se congeló en una superficie de intercambio de calor estándar (Crepaco W104, almacenado por APV, que opera con una serie de 80 batidoras a una velocidad rotacional de 240 rpm) a un ritmo de 200l/hr. La temperatura de salida fue de -5ºC, después de un tiempo de residencia de 90 segundos. El helado se endureció entonces en un congelador de chorro a -35ºC, antes de su almacenaje a -25ºC.

Se encontró que el helado era duro y quebradizo.

Ejemplo V

Una premezcla líquida para la preparación de helado se preparó mediante la mezcla de:

Ingrediente	% en peso
Leche descremada en polvo	10,00
azúcar	13,00
maltodextrina (MD40)	4,00
mannogalactán	0,14
aceite de mantequilla	8,00
monoglicérido (palmitato)	0,30
vainillina	0,01
AFP**	0,01
agua	hasta llegar al 100%

** Esta AFP es AFP de zanahoria preparada como sigue (véase el documento WO 98/2259). Las zanahorias (Daucus carota variedad Autumn King) se dejaron crecer en tiestos individuales. Cuando las plantas tuvieron aproximadamente doce semanas, se transfirieron a una cámara fría y se dejaron a 4ºC en constante iluminación durante 4 semanas para su aclimatación al frío. Las plantas fueron regadas tres veces a la semana. El extracto de raíces de las zanahorias aclimatadas al frío se preparó mediante el raspado de zanahorias aclimatadas al frío (como se describió anteriormente en este documento) recién recogidas en agua fría. Se eliminaron las puntas y se extrajo el zumo empleando un exprimidor doméstico (Russell Hobbs, modelo nº 9915). El zumo se congeló en bloques de 1 litro y se almacenó a -20ºC antes de recogerlo para su uso en las formulaciones de helado.

La composición se precongeló a -5ºC y se gasificó al 100% saturandose en una superficie tradicional raspada de intercambiador de calor.

La composición además se congeló en un extrusor individual que tiene una longitud de barril de 0,75 m, un diámetro de 0,2 m, un extremo de tornillo de 0,135 m (2 inicios) y un canal de tornillo de una profundidad de 15 mm.

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La capacidad de procesamiento fue de 280 kg/hora, la presión de entrada fue de 7 x 10^{5} Pa manométricos y una fuerza de rotación constante del tornillo fue de 1500 Nm. La presión de salida fue de 8 x 10^{5} Pa manométricos. El extrusor de tornillo se enfrió de tal forma que la temperatura de extrusión fue de -12ºC.

Como una comparación (B), el mismo producto se produjo usando una superficie de intercambio de calor convencional raspada.

Como una comparación (C), el mismo producto se produjo mediante el proceso del extrusor de tornillo bove, por lo cual el AFP se omitió de la formulación.

Los productos resultantes se almacenaron durante tres semanas a -10ºC.

La composición A tiene una textura más regular y cremosa que las formulaciones B y C.

Ejemplo VI

Ingrediente	% en peso
Leche descremada en polvo	10,00
azúcar	13,00
maltodextrina (MD40)	4,00
mannogalactán	0,14
aceite de mantequilla	8,00
monoglicérido (palmitato)	0,30
vainillina	0,01
AFP (del ejemplo V)	0,01
agua	hasta llegar al 100%

La mezcla líquida se gasificó continuamente a una capacidad de procesamiento de 60 litros/hora usando un rotor de alta velocidad/estátor mezclador (megatron, Kinemática AG) a una saturación del 100%. La temperatura de mezclado fue de 5ºC y se empleó una velocidad de mezclador de 1600 rpm. Se mantuvo una presión de 3 x 10^{5} Pa manométricos dentro de la cabeza de mezclado.

La mezcla gasificada se extendió continuamente como una película de 0,1 mm sobre la superficie de un tambor de congelación enfriado con una solución de metanol a -28ºC. El tambor de congelación se rotó a una velocidad de 1 rpm. Después de una vuelta completa la película de congelación a -10ºC se removió continuamente por medio de un raspador de cuchilla para formar escamas congeladas.

Las escamas congeladas se comprimieron por lotes usando un dispositivo de compresión de pistón. El helado comprimido se sometió a extrusión a través de un inyector y se empaquetó para su almacenaje. La distribución por tamaño de cristal de hielo del material congelado se midió como sigue: situando los cubres sometidos a frotis con las composiciones a probarse dentro de una cabina criostática de temperatura controlada (Bright Instrument Co Ltd, Huntington, UK). Las imágenes de las muestras se transfieren a un sistema de análisis de imagen Quantimet 520 MC (Leica, Cambridge, UK) por medio de una videocámara Sony Monocrome CCD. La medida de los cristales de hielo se llevó a cabo mediante dibujo manual alrededor de cada cristal. Para cada muestra se midieron al menos 400 cristales. El tamaño de los cristales de hielo se determinó como la media numérica de los tamaños de los cristales individuales.

El tamaño medio de cristal fue de 5,8 micrómetros para la muestra reciente con AFP y de 7,2 micrometros para la muestra fresca sin AFP. Después del almacenaje durante tres semanas a -10ºC el tamaño de la partícula de la muestra con AFP fue de 7,7 micrómetros, sin AFP 43,2 micrómetros.

Ejemplo VII

Se repitió el ejemplo VI, pero ahora las escamas precongeladas se suministraron mediante una tolva a un extrusor de tornillo gemelo (CP1050, APV) el cual se enfrió con una disolución de metanol a -28ºC. Los rotores de tornillo interengranados corrotantes se adecuaron y se usó una velocidad rotacional de 10 rpm. El helado se comprimió y se se sometió a extrusión a una temperatura de -12ºC.

Ejemplo VIII

Una premezcla líquida para la preparación de helados se preparó mezclando:

Ingrediente	% en peso
Leche descremada en polvo	10,00
azúcar	13,00
maltodextrina (MD40)	4,00
mannogalactán	0,14
aceite de mantequilla	12,00
monoglicérido (palmitato)	0,30
vainillina	0,01
AFP*	0,01
Agua	hasta llegar al 100%
*AFP es el AFP de HPLC-12 tal como se describe en el documento WO 97/02343.

La mezcla se gasificó al 100% saturándose como en el ejemplo VI. Esta mezcla gasificada se congeló en forma de gránulos de 10 mm de diámetro usando una unidad de congelación criogénica (British Oxigen Company). La superficie congelada consiste en un plato giratorio horizontal, el cual se enfrió usando nitrógeno líquido a una temperatura de -100ºC. El aire por encima del plato giratorio también se enfrió a una temperatura de -120ºC. El plato giratorio se rotó a 5 rpm. Después de una única rotación los gránulos congelados se barrieron de la superficie de congelación y se recogieron.

Los gránulos congelados se suministraron a un extrusor de tornillo bajo las mismas condiciones del ejemplo VII.

Claims

1. Un procedimiento para la fabricación de un producto alimenticio congelado que incluye péptidos anticongelación, comprendiendo el procedimiento;

(i): una etapa de congelación rápida opcional tal que el producto alcance una temperatura de -5ºC o menor en 30 segundos; y

(ii): una etapa de compactación usando un extrusor de tornillo o un compactador.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 en el cual en la etapa (i) el producto se congela a una temperatura de -5ºC o menor entre 0,01 y 25 segundos.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 en el cual en la etapa (i) el producto se congela a una temperatura de -5ºC o menor entre 1 y 15 segundos.

4. Un procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el cual la etapa (i) implica uno o más de entre;

(a): congelación superficial, preferiblemente congelación en película, sobre una superficie fría;

(b): congelación de un sistema superenfriado;

(c): congelación por descompresión;

(d): congelación a temperaturas muy bajas;

(e): congelación rápida de partículas, preferiblemente congelación por condensación.

5. Un procedimiento de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el cual la etapa (i) implica la congelación en tambor del producto.

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual en la etapa (ii) se usa un extrusor de tornillo.

7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 en el cual en la etapa (ii) la temperatura de extrusión del producto alimenticio congelado es menor de -8ºC.