ES2207524T3 - Almidones hinchables en agua fria que presentan desarrollo de viscosidad retardado, preparacion y uso de los mismos. - Google Patents

Almidones hinchables en agua fria que presentan desarrollo de viscosidad retardado, preparacion y uso de los mismos.

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ES2207524T3 ES00939487T ES00939487T ES2207524T3 ES 2207524 T3 ES2207524 T3 ES 2207524T3 ES 00939487 T ES00939487 T ES 00939487T ES 00939487 T ES00939487 T ES 00939487T ES 2207524 T3 ES2207524 T3 ES 2207524T3
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Peter T. Trzasko
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Paul A. Altieri
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Abstract

Un almidón hinchable en agua fría, compactado, que tiene una densidad de volumen de 0, 40 a 0, 70 g/cc, en el que el almidón está pregelatinizado, y una solución acuosa de dicho almidón a temperatura ambiente y mezcla con bajo cizallamiento que comprende el 8, 5% de sólidos en peso de dicho almidón, tiene una viscosidad a los dos minutos que no es mayor del 50% de la viscosidad a 30 minutos.

Description

Almidones hinchables en agua fría que presentan desarrollo de viscosidad retardado, preparación y uso de los mismos.
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a almidones hinchables en agua fría que presentan desarrollo de viscosidad retardado, a la preparación y uso de los mismos.
Se conocen en el estado de la técnica almidones hinchables en agua fría (CWS), y se utilizan en una amplia diversidad de propósitos, en particular en productos alimenticios instantáneos tales como sopas y salsas. Una particularidad importante de estos almidones CWS consiste en que los mismos se hidratan muy rápidamente para añadir viscosidad al producto alimenticio. Desafortunadamente, esta hidratación rápida resulta desventajosa para la preparación comercial de muchos alimentos debido a que una solución viscosa es más dificultosa de procesar en muchos aspectos, tales como el bombeo, la mezcla, la adición de otros ingredientes, y la homogeneización.
Sorprendentemente, se ha descubierto ahora que la compactación de almidones CWS proporciona todas las ventajas de tales almidones salvo el hecho de que se pueda controlar la velocidad de hidratación del almidón ayudando a la reducción de formación de grumos. Esto añade la ventaja adicional de un desarrollo de viscosidad controlado, permitiendo que resulte más fácil el procesamiento del producto.
Sumario de la invención
La presente invención está dirigida a almidones hinchables en agua fría que presentan desarrollo de viscosidad retardado, a la preparación y al uso de los mismos. Los almidones hinchables en agua fría se preparan utilizando métodos conocidos en el estado de la técnica, y después se compactan. Estos almidones proporcionan todas las ventajas del almidón CWS, incluyendo la textura, espesura, aspecto lustroso, y viscosidad. Sin embargo, la velocidad de hidratación puede ser controlada con el fin de retardar el desarrollo de la viscosidad y reducir la formación de grumos. Tales almidones pueden ser utilizados para una diversidad de aplicaciones industriales, incluyendo los productos alimenticios, productos para cuidados personales, agentes de limpieza, detergentes líquidos y suavizantes de tejidos, para perforación de pozos petrolíferos, y para pinturas, y permiten un procesamiento más rápido de tales productos.
Descripción detallada de la invención
La presente invención está dirigida a almidones hinchables en agua fría que presentan un desarrollo de viscosidad retardado, a la preparación y uso de los mismos. Los almidones hinchables en agua fría se preparan utilizando métodos conocidos en el estado de la técnica, y después se compactan. Estos almidones proporcionan todas las ventajas del almidón CWS, incluyendo la textura, espesura, aspecto lustroso, y la viscosidad. Sin embargo, la velocidad de hidratación puede ser controlada para retardar el desarrollo de la viscosidad y reducir la formación de grumos. Tales almidones pueden ser utilizados para una diversidad de aplicaciones industriales, incluyendo los productos alimenticios, los productos para cuidados personales, los agentes de limpieza, los detergentes líquidos y los suavizantes de tejidos, para perforación de pozos petrolíferos, y para pinturas, y permiten un procesamiento más fácil de esos productos.
Todos los almidones y harinas (en lo que sigue, "almidón") pueden ser adecuados para su uso como material base en este caso, y pueden derivarse de cualquier fuente natural. Una almidón o harina natural, según se utiliza aquí, es uno tal y como se encuentra en la naturaleza. También resultan adecuados los almidones y las harinas derivados de una planta obtenida mediante técnicas de cultivo, incluyendo la hibridación, el transplante, la inversión, transformación o cualquier otro método de ingeniería genética o cromosómica, incluyendo las variaciones de los mismos. Adicionalmente, el almidón o las harinas derivados de una planta cultivada a partir de variaciones y mutaciones artificiales de la composición genérica citada anteriormente, que puedan ser producidos mediante métodos estándar de cultivo por mutación, son también adecuados en este caso.
Las fuentes típicas para almidones y harinas son los cereales, tubérculos, raíces, legumbres y frutas. La fuente natural puede ser el maíz, el guisante, la patata, la batata, el plátano, la cebada, el trigo, el arroz, el sagú, el amaranto, la tapioca, el arrurruz, la planta canácea, el sorgo, y las variedades céreas o altas en amilosa de los mismos. Según se utiliza aquí, se pretende que el término "céreo" incluya un almidón o una harina que contenga al menos alrededor del 95% en peso de amilopectina, y se pretende que el término "alto en amilosa" incluya un almidón o una harina que contenga al menos alrededor del 40% en peso de amilosa. Las bases particularmente adecuadas incluyen almidones céreos.
Los productos de conversión derivados de cualquiera de los almidones, incluyendo los almidones fluidizados o desleídos por ebullición preparados por oxidación, conversión enzimática, hidrólisis ácida, calor y dextrinización ácida, térmicos o cizallados, pueden resultar también útiles en este caso.
También pueden utilizarse almidones químicamente modificados. Tales modificaciones químicas está previsto que incluyan, sin limitación,. Almidones con enlace cruzado, almidones acetilados y esterificados orgánicamente, almidones hidroxietilados e hidroxipropilados, almidones fosforilados y esterificados inorgánicamente, almidones catiónicos, aniónicos, no-iónicos y zwiteriónicos, y derivados de almidón de succinato y de succinato sustituido. Tales modificaciones son conocidas en la técnica, por ejemplo a partir de Modified Starches: Properties and Uses, Ed. Wurzburg, CRC Press, Inc., Florida (1986).
Los almidones físicamente modificados, tales como los almidones térmicamente inhibidos descritos en la familia de patentes representada por el documento WO 95/04082, pueden resultar también adecuados para su utilización en este caso.
Cualquier almidón o mezcla de almidón que tenga propiedades adecuadas para uso aquí, puede ser purificado, ya sea antes o después de cualquier modificación o tratamiento, mediante cualquier método conocido en la técnica para eliminar los sabores a almidón, los olores o los colores que sean naturales del almidón o que se hayan creado durante el procesamiento. Los procesos de purificación adecuados para el tratamiento de almidones, se encuentran descritos en la familia de patentes representada por el documento EP 554 818 (Kassica, et al.). Las técnicas de lavado alcalino resultan también útiles, y se encuentran descritas en la familia de patentes representada por los documentos U.S. 4.477.480 (Seidel) y 5.187.272 (Bertalan et al.).
Los almidones pueden ser hinchables en agua fría tanto antes como después de otros tratamientos o modificaciones, si los hay, utilizando métodos conocidos en el estado de la técnica. Mediante almidón hinchable en agua fría se pretende significar un almidón pregelatinizado. Los almidones pregelatinizados de la presente invención pueden ser granulares o no granulares.
Los almidones pregelatinizados granulares han conservado su estructura granular, pero han perdido sus cruzamientos de polarización. Los mismos están pregelatinizados de tal manera que la mayor parte de los gránulos de almidón están hinchados, pero se mantienen intactos. Ejemplos de procedimientos para la preparación de almidones granulares pregelatinizados se encuentran descritos en los documentos de Patentes U.S. núms. 4.280.851; 4.465.702; 5.037.929, y 5.149.799.
Las harinas y los almidones no granulares pregelatinizados han perdido también sus cruzamientos de polarización y han llegado a estar tan hinchados que los almidones han perdido su estructura granular y se han roto en fragmentos. Los mismos pueden ser preparados de acuerdo con cualquier de los procedimientos de pregelatinización físicos, químicos o térmicos conocidos, que destruyan el gránulo, tal como secado en tambor, extrusión, o cocción por chorro. Véanse las Patentes U.S. núms. 1.516.512, 1.901.109, 2.314.459, 2.582.198, 2.805.966, 2.919.214, 2.940.876, 3.086.890, 3.133.836, 3.137.592, 3.234.046, 3.607.394, 3.630.775 y 5.131.953.
En un procedimiento para fabricación de almidón hinchable en agua fría, el almidón puede ser pregelatinizado mediante cocción y secado por pulverización simultáneas, tal como en la Patente U.S. núm. 5.149.799. Alternativamente, se pueden utilizar otros métodos que son conocidos por los expertos en la materia para fabricar almidones hinchables en agua fría, incluyendo, aunque sin limitación, los que utilizan secado con tambor. Los procedimientos convencionales para la pregelatinización de almidón, son conocidos por los expertos en la materia y se encuentran también descritos, por ejemplo, en el Capítulo XXII - "Producción y Uso de Almidón Pregelatinizado", Starch: Chemistry and Technology, Vol. III- Aspectos Industriales, R.L. Whistler y E.F. Paschall, Editors, Academic Press, Nueva York 1967.
La única limitación consiste en que el almidón no puede ser modificado o tratado de ninguna manera que impida que sea procesado adicionalmente para hacer que sea hinchable en agua fría. Los almidones particularmente adecuados incluyen almidones de enlace cruzado, estabilizados, más en particular aquellos estabilizados con óxido de propileno y formados con enlace cruzado con oxicloruro de fósforo, o aquellos estabilizados con anhídrido acético y formados con enlace cruzado con ácido adípico.
Los almidones resultantes son sustancialmente CWS. Aunque los almidones CWS pueden ser de cualquier porcentaje de humedad conveniente para la compactación, los almidones particularmente adecuados tienen un nivel de humedad que va desde alrededor del 2 hasta alrededor del 20%, más en particular desde alrededor del 6 hasta alrededor del 12%, en peso. La humedad del almidón CWS está mejor controlada durante el proceso de pregelatinización, por ejemplo durante el secado en tambor o por pulverización. Sin embargo, la humedad del almidón puede ser ajustada tras la pregelatinización con la utilización de métodos conocidos en la técnica, tal como la exposición a diferentes humedades relativas.
Los almidones CWS pueden ser compactados con la utilización de cualesquiera medios conocidos en el estado de la técnica. Un método particularmente útil de compactación consiste en alimentar el polvo de almidón CWS a través de un compactador de rodillo, tal como un Chilsonator. Otro método particularmente útil de compactación consiste en la extrusión. Cuando se utiliza la extrusión, el almidón puede ser pregelatinizado y compactado durante el mismo proceso.
Opcionalmente, el tamaño de partícula de los almidones CWS compactados puede ser reducido mediante métodos conocidos en la técnica, tal como mediante molienda. La distribución del tamaño de partícula de los almidones puede ser estrechada opcionalmente con la utilización de métodos conocidos en la técnica, tal como por cribado.
Los almidones resultantes tienen las ventajas de los almidones CWS no compactados, incluyendo sustancialmente la misma textura, espesura, aspecto lustroso, y viscosidad. Sin embargo, no se hidratan fácilmente ni se dispersan en solución. Además, tienen las ventajas añadidas de no formar grumos cuando se añaden al agua o a una solución, y son fáciles de manipular de modo que se vierten bien, sin puenteo significativo.
Puesto que los almidones CWS compactados no se hidratan fácilmente en solución, la velocidad de desarrollo de viscosidad es significativamente más baja que la de los almidones CWS no compactados, particularmente en agua fría. Esto resulta particularmente ventajoso durante el procesamiento de diversas composiciones puesto que permite una diversidad de etapas de procesamiento tales como bombeo, mezcla, adición de otros ingredientes, y homogeneización debido a la baja viscosidad inicial. Sin embargo, la viscosidad llega hasta sustancialmente la misma viscosidad final que cuando se utiliza un almidón CWS no compactado.
Los almidones CWS compactados tienen una densidad de volumen de al menos 0,4, más en particular de al menos 0,45, más en particular de al menos 0,50 g/cc, y no más de 0,70, en particular no más de 0,65, más en particular no más de 0,60 g/cc. En general, los tamaños de partícula grande y pequeña deben estar limitados en peso. Particularmente adecuados son los almidones que tienen menos del 20%, más en particular menos del 5%, más en particular menos del 1% de partículas mayores de 2,00 mm (tamiz US 10). También son particularmente adecuados los almidones que tienen menos del 60%, más en particular menos del 40%, más en particular menos del 20%, más pequeñas que 0,106 mm (tamiz US 140).
Controlando la densidad de volumen y la distribución de tamaño de partícula de los almidones CWS compactados, se puede controlar también el desarrollo de viscosidad. En general, cuanto mayor es la densidad de volumen, más lento es el desarrollo de viscosidad, y cuando mayores los tamaños de partícula, más lento el desarrollo de viscosidad. Una excepción importante a todo esto consiste en que la "partícula" de almidón resulte quebradiza y/o desarrolle grietas que contribuyan a una hidratación más rápida. Un experto en la materia puede controlar estos dos parámetros utilizando técnicas conocidas en el estado de la técnica para ajustar la velocidad de desarrollo de viscosidad a las necesidades de procesamiento más adecuadas. Por ejemplo, ejerciendo una mayor presión sobre los rodillos separadores en un Chilsonator, se obtiene generalmente como resultado una densidad de volumen más elevada.
El desarrollo de viscosidad del almidón CWS compactado es por lo general lento. Aunque la viscosidad se desarrolla con el tiene, la velocidad puede hacerse avanzar por cizallamiento o por calentamiento. Sin embargo, el calentamiento no es necesario para el desarrollo de la viscosidad completa.
En una solución acuosa que contiene el 8,5% de sólidos a temperatura ambiente y se mezcla de forma constante con bajo cizallamiento, los almidones tienen una viscosidad a los dos minutos (t = 0 a la adición del almidón) que es menor que el 50%, más en particular menor que alrededor del 35%, y más en particular menor que alrededor del 25%, de la viscosidad en 30 minutos. El bajo cizallamiento, según se define aquí, se entiende que significa que no es mayor que el conseguido a velocidad cuatro en un mezclador Kitchen-Aid disponible comercialmente, modelo # KSM5 con dispositivo de rueda de paletas.
Los almidones resultantes pueden tener también la ventaja añadida sobre los almidones CWS no compactados, de una formación reducida de grumos tanto en agua fría como caliente. En particular, la formación de grumos en agua caliente se reduce en al menos un 20%, en particular al menos un 40%, más particularmente al menos un 60%, y más particularmente al menos un 75% en peso, en comparación con el almidón CWS no compactado.
Los almidones resultantes son útiles en una diversidad de aplicaciones industriales, incluyendo los productos alimenticios, los productos para los cuidados personales, los agentes de limpieza, los detergentes líquidos y los suavizantes para tejidos, perforaciones de pozos petrolíferos y pinturas.
Con productos alimenticios se pretende incluir tanto los alimentos como las bebidas, incluyendo los caldos y sopas, los aliños de ensalada y las mayonesas, las salsas y jugos, los materiales de recubrimiento tales como los empleados para aperitivos, yogures, pudines y cremas, y los productos del tomate tales como ketchups, salsas y pastas.
Los productos para los cuidados personales está previsto que incluyan geles de ducha, espumas, cremas, lociones y bálsamos, champúes y enjuagues para cremas, pastas de dientes, desodorantes y anti-traspirantes.
El almidón CWS compactado resultante puede ser utilizado a cualquier nivel deseado, siendo la cantidad dependiente de la viscosidad deseada del producto y del almidón CWS que se haya compactado. En general, el almidón será utilizado sustancialmente al mismo nivel de lo que sería el almidón CWS no compactado, y estas cantidades son conocidas por los expertos en la materia, en particular desde alrededor de 0,1 hasta 50%, más en particular desde alrededor de 1 hasta 35%, más en particular desde alrededor de 5 hasta 20% en peso de la composición.
En los alimentos, el almidón se utiliza típicamente en una cantidad que va desde alrededor de 0,01 hasta alrededor de 35%, en particular desde alrededor de 0,1 hasta alrededor de 10%, más en particular desde alrededor de 2 hasta alrededor de 6%, en peso del producto alimenticio. En los detergentes, el almidón se utiliza típicamente en una cantidad que va desde alrededor de 0,5 hasta alrededor de 50%, en particular desde alrededor de 1 hasta alrededor de 50%, más en particular desde alrededor de 2,5 hasta alrededor de 30% en porcentaje en peso de la composición.
Ejemplos
Los ejemplos que siguen se presentan con el fin de ilustrar y explicar mejor la presente invención, y no deben entenderse como limitativos en ningún sentido. Todos los porcentajes utilizados son sobre la base de peso/peso.
Se utilizaron las pruebas que siguen en los ejemplos.
Viscosidad
El desarrollo de viscosidad fue medido utilizando un Reómetro Brookfield RVT.
Para solución de almidón en agua fría
Alrededor de treinta y cuatro gramos de muestra fueron vertidos en el cuenco mezclador de un Sunbeam Mix Master que contenía trescientos sesenta y seis ml de agua a temperatura ambiente. El almidón fue añadido durante un período de un minuto bajo agitación a velocidad 1. La mezcla continuó a velocidad 1 durante 15 minutos adicionales. A intervalos preestablecidos de 2, 10 y 15 minutos, fueron vertidos doscientos ml en un vaso de precipitación de 250 ml, y se tomó una lectura de viscosidad con la utilización del reómetro Brookfield y de un husillo apropiado. Se tomó una lectura después de tres revoluciones mientras la muestra se volvía a colocar en el cuenco mezclador. Se tomó la viscosidad "final" tras la mezcla de la solución de almidón durante tres minutos a velocidad 3.
Para solución de almidón en agua caliente
Alrededor de 5 gramos de una muestra de almidón fueron vertidos en un vaso de precipitación de 250 ml que contenía 100 ml de agua a punto de hervir (\approx 95ºC). La mezcla de almidón - agua fue agitada con una varilla agitadora de vidrio estándar durante 1 minuto a velocidad moderada (\approx 120 - 140 ciclos/ minuto), y a continuación se dejó intacta durante 30 segundos adicionales. La mezcla fue vertida inmediatamente después a través de un tamiz tarado a \approx 20 aberturas/ pulgada, para recoger los grumos que se hayan dispersado por completo. Se registró el peso bruto del tamiz y se determinó el peso neto de los grumos. La mínima formación de grumos era indicativa de un almidón que se había dispersado de forma más completa y fácil en el agua.
Para aliños de ensalada
Se dispuso el Brookfield en modo helio-paso con la barra-C a 10 rpm. La barra C se colocó inmediatamente por debajo de la superficie del aliño con anterioridad a conectar el instrumento. Después de una revolución, se tomó una muestra. Esto se repitió tres veces y se registró la media.
Densidad de volumen
La densidad de volumen de los productos fue medida con la utilización de una balanza y de un cilindro graduado de 100 ml (cc) que había sido cortado por la marca de graduación de 100 ml. La muestra fue vertida en el cilindro permitiendo que rebosara el material en exceso. La parte superior del cilindro fue raspada con una espátula de borde recto, y se determinó el peso neto de la muestra.
Distribución de tamaño de partícula
La distribución de tamaño de partícula fue determinada con la utilización de un apilamiento de tamices con tamaños de malla conocidos. Se dispusieron cincuenta gramos de muestra en el tamiz de la parte superior. Los tamices se sometieron a la velocidad uniforme de un movimiento circular y golpeteo durante quince minutos en un Agitador de Tamiz Tyler Ro-Tap. El material que tenía un tamaño de partícula mayor que la abertura de un tamiz específico, fue retenido y pesado. El material que paso a través de todos los tamices, fue también pesado. Todos los tamaños de malla están registrados como Números de Tamiz US.
#10 = 2,00 mm
#20 = 0,841 mm
#40 = 0,420 mm
#100 = 0,149 mm
#140 = 0,106 mm
La cantidad de material que fue retenida por el tamiz, se consideró como +, y la cantidad de material que pasó a través del tamiz se consideró como -.
Ejemplo 1 Preparación de almidón CWS compactado y comparación con el almidón no compactado y aglomerado
Se estabilizó almidón de maíz céreo con óxido de propileno, formado con enlace cruzado con oxicloruro de fósforo, y se secó por pulverización utilizando técnicas conocidas en el estado de la técnica para producir un almidón CWS con una densidad de volumen de 0,51 g/cc. La muestra de almidón fue cortada a continuación. La mitad del almidón fue aglomerado con la utilización de métodos estándar de secado por pulverización, hasta obtener una densidad de volumen de 0,27 g/cc. La otra mitad del almidón fue compactada con la utilización de un Chilsonator Modelo IR 520 (disponible comercialmente en Fitzpatrick Company, South Plainfield, New Jersey), hasta una densidad de volumen de 0,52 g/cc utilizando las siguientes condiciones:
Presión 1000 psi
Separación de Rodillo 1,40 mm (0,055 pulgadas)
Velocidad de Rodillo 7 rpm
La distribución de tamaño de partícula de los almidones se muestra en lo que sigue.
Muestra Malla +10 (%) Malla +20 (%) Malla +40 (%) Malla +140 (%) Malla –140 (%)
sin compactación 0 0 1 17 82
con aglomeración 0 1 15 76 8
con compactación 0 16 40 35 9
Ejemplo 2 Desarrollo de viscosidad utilizando almidón hinchable en agua fría aglomerado y compactado
Se comparó el desarrollo de viscosidad de las soluciones se almidón utilizando el almidón hinchable en agua fría del Ejemplo 1, el cual había sido aglomerado utilizando técnicas conocidas, o bien compactado como se ha descrito en el ejemplo 1. El almidón fue añadido al agua al 8,5% con agitación constante, y se determinó la viscosidad. Los resultados se muestran a continuación.
Muestra Viscosidad (a 2 min) Viscosidad (a 10 min) Viscosidad (a 15 min) Viscosidad Final
(tras mezclar durante 3 min)
con aglomeración 34.000 36.000 34.000 36.000
con compactación 2.400 19.500 34.000 32.000
Ejemplo 3 Comparación de desarrollo de viscosidad para almidón hinchable en agua fría compactado y distribuciones diferentes de densidades de volumen y de tamaño de partícula
El almidón CWS del Ejemplo 1, fue compactado a diferentes densidades de volumen y distribuciones de tamaño de partícula, según se muestra en lo que sigue:
Muestra Densidad de Malla +10 Malla +20 Malla +40 Malla +140 Malla -140
Volumen (g/cc) (%) (%) (%) (%) (%)
3a 0,59 0 45 37 4 14
3b 0,56 0 12 42 27 19
3b 0,40 0 0 0 76 24
La viscosidad de cada muestra fue determinada con el tiempo y los resultados se muestran a continuación.
Muestra Viscosidad (a 2 min) Viscosidad (a 10 min) Viscosidad (a 15 min) Viscosidad Final
(tras mezclar
durante 3 min)
3a 2.100 15.500 26.000 31.000
3b 13.400 54.000 70.000 64.000
3c 29.000 60.000 71.000 70.000
Ejemplo 4 Desarrollo de viscosidad de almidón hinchable en agua fría compactado, estabilizado, de enlace cruzado
El almidón de maíz céreo fue estabilizado con ácido acético, formado en enlace cruzado con ácido adípico, y secado por pulverización con la utilización de técnicas conocidas en la técnica, y se compactó como en el ejemplo 1 hasta una densidad de volumen de 0,50. La distribución de tamaño de partícula del almidón, se muestra a continuación:
Muestra Malla +10 (%) Malla +20 (%) Malla +40 (%) Malla +140 (%) Malla –140 (%)
CWS compactado 0 14 42 30 14
Se determinó la viscosidad y los resultados son los que se muestran a continuación:
Muestra Viscosidad (a 2 min) Viscosidad (a 10 min) Viscosidad (a 15 min) Viscosidad Final
(tras mezclar
durante 3 min)
CWS compactado 2.100 15.500 26.000 31.000
Ejemplo 5 Desarrollo de viscosidad de un almidón de tapioca hinchable en agua fría
El almidón de tapioca fue estabilizado con óxido de propileno, formado en enlace cruzado con oxicloruro de fósforo, y secado por pulverización utilizando técnicas conocidas en la práctica para producir un almidón CWS. El almidón fue compactado a continuación utilizando un Chilsonator Modelo IR 520 (disponible comercialmente en Fitzpatrick Company, South Plainfield, New Jersey), hasta una densidad de volumen de 0,61 y una distribución de partícula según se muestra a continuación:
Muestra Malla +10 (%) Malla +20 (%) Malla +40 (%) Malla +140 (%) Malla –140 (%)
CWS compactado 0 32 33 23 12
Se determinó la viscosidad y los resultados son los que se muestran a continuación:
Muestra Viscosidad (a 2 min) Viscosidad (a 10 min) Viscosidad (a 15 min) Viscosidad Final
(tras mezclar
durante 3 min)
CWS compactado 11.400 21.000 30.000 34.000
Ejemplo 6 Preparación de aliño de ensalada utilizando almidón CWS compactado
Ingrediente Porcentaje en peso
A. Azúcar 11,90
Almidón CWS del Ejemplo 1 3,50
Sal 1,37
Especias 0,58
B. Agua 31,90
Vinagre 7,23
C. Yema de Huevo 5,83
Aceite 37,69
Los ingredientes (A) secos fueron mezclados entre sí íntimamente. Los ingredientes (B) líquidos fueron mezclados en un contenedor separado. Los ingredientes secos fueron añadidos lentamente a los líquidos mientras se mezclaban a velocidad media durante tres minutos. (Viscosidad 1) La yema de huevo fue añadida y la mezcla se agitó adicionalmente durante dos minutos. A continuación se añadió el aceite lentamente mientras se mezclaba durante tres minutos. (Viscosidad 2) La mezcla resultante se hizo pasar a través de un molino coloidal con una separación de 1,00 mm (40/1000 pulgada) para desarrollar la emulsión final (Viscosidad 3).
Muestra Viscosidad 1 Viscosidad 2 Viscosidad 3
sin compactación 28.000 35.000 35.000
con aglomeración 31.000 40.000 34.000
con compactación 1.400 12.000 31.000
Ejemplo 7 Almidón CWS compactado preparado por extrusión, y viscosidad del mismo
Se procesó almidón de patata natural en un extrusor de doble husillo. El extrusor fue una unidad co-giratoria Werner and Pfleiderer ZSK30 (Ramsey, New Jersey) que tenía una relación L/D (Longitud respecto a Diámetro) de 15:1. El polvo de almidón fue alimentado directamente al extrusor con un contenido de humedad del 17%. Se añadió humedad adicional a la sección de barril inmediatamente después de la zona de alimentación, utilizando una bomba de pistón para llevar el contenido total de humedad hasta aproximadamente el 28%. Se aplicó un calentamiento externo de 120ºC a los barriles utilizando unidades Mokon intercambiadoras de calor. El extruído fue recuperado en forma de dos filamentos cilíndricos de aproximadamente 5 mm de diámetro. Los filamentos fueron secados en horno a 40ºC y molidos utilizando un molino de clasificación por aire (Prater Industries, Chicago, Illinois). El polvo molido fue separado en fracciones por tamaño de partícula, utilizando técnicas de cribado vibratorias para obtener las siguientes distribuciones:
Muestras Malla -40/+100 Malla -60/+100 Malla -80/+100
Almidón de Patata Extruído X
Almidón de Patata Extruído X
Almidón de Patata Extruído X
Los productos que anteceden fueron evaluados a un contenido de sólidos de un 6% con la utilización de un Viscoamilógrafo Brabender, y proporcionaron con el tiempo las siguientes viscosidades:
Muestra (Tamaño Viscosidad Viscosidad Viscosidad Viscosidad
de Partícula) (a t=0 min) (a t=10 min) (a t=25 min) (a t=50 min)
Almidón de Patata
Extr. -40/+100 580 BU 620 BU 400 BU 170 BU
Almidón de Patata
Extr. -60/+100 875 BU 850 BU 500 BU 240 BU
Muestra (Tamaño Viscosidad Viscosidad Viscosidad Viscosidad
de Partícula) (a t=0 min) (a t=10 min) (a t=25 min) (a t=50 min)
Almidón de Patata
Extr. -80/+100 1200 BU 920 BU 600 BU 260 BU
Los resultados de viscosidad muestran que en un ambiente de cizallamiento constante, la viscosidad inicial (t = 0 min) es más baja debido al tamaño de partícula más grande. Con cizallamiento constante continuado, las viscosidades se hacen más similares con el tiempo (t = 25 min).
Ejemplo 8 Preparación de almidón de maíz CWS como aditivo fácilmente dispersable
El almidón de maíz fue extruído con la utilización de condiciones similares a las que se han descrito en el ejemplo 7. El extruído fue molido hasta un tamaño de partícula fino, y después se compactó con la utilización de un Chilsonator según se ha descrito en el ejemplo 5. Este producto tenía una dispersabilidad incrementada en agua sin formación de grumos.
Ejemplo 9 Propiedades de dispersión de los almidones CWS compactados en agua caliente
Se estabilizaron varios almidones céreos de maíz con óxido de propileno o con anhídrido acético, y se formaron en enlace cruzado con oxicloruro de fósforo o con dianhídrido acético adípico, y se pregelatinizaron utilizando técnicas conocidas sobre la materia para producir muestras de CWS. Una porción de cada muestra de almidón fue compactada después utilizando las técnicas descritas en el Ejemplo 1. Las propiedades de dispersión de cada muestra en agua caliente, fueron medidas para determinar el efecto comparativo de dispersión fácil y completa del almidón.
Cantidad de grumos formados en agua caliente (g)
Tipo de almidón no compactado compactado
maíz céreo adipato de dialmidón acetilado
pregelatinizado no granular 7,89 6,0
maíz céreo fosfato de dialmidón acetilado
pregelatinizado granular 7,99 1,82
maíz céreo fosfato de dialmidón
hidroxipropilado pregelatinizado granular 3,75 1,44
Ejemplo 10 Efecto de la presión de separación de rollo sobre el almidón compactado
El almidón del Ejemplo 1 fue compactado con la utilización de diferentes presiones de separación de rollo en el Chilsonator. El cambio de presión da como resultado grados variables de compresión, lo que consigue diferencias en las densidades de volumen y en las distribuciones de tamaño de partícula según se muestra a continuación.
Presión (psi) Densidad de Malla +10 Malla +20 Malla +40 Malla +140 Malla –140
Volumen (g/cc) (%) (%) (%) (%) (%)
400 0,48 0 0 7 73 20
1000 0,59 0 16 46 33 5
\newpage
El efecto del cambio de la presión de separación de rodillo, da como resultado velocidades de hidratación variables según se aprecia en el desarrollo de viscosidad que sigue.
Presión (psi) Viscosidad (a 2 min) Viscosidad (a 10 min) Viscosidad (a 15 min) Viscosidad Final
(tras mezclar
durante 3 min)
400 32.000 50.000 50.000 52.000
1000 3.300 40.000 44.000 48.000

Claims (9)

1. Un almidón hinchable en agua fría, compactado, que tiene una densidad de volumen de 0,40 a 0,70 g/cc, en el que el almidón está pregelatinizado, y una solución acuosa de dicho almidón a temperatura ambiente y mezcla con bajo cizallamiento que comprende el 8,5% de sólidos en peso de dicho almidón, tiene una viscosidad a los dos minutos que no es mayor del 50% de la viscosidad a 30 minutos.
2. El almidón de la reivindicación 1, capacitado para proporcionar sustancialmente los mismos atributos texturales que un almidón hinchable en agua fría no compactado.
3. El almidón de la reivindicación 1, en el que la densidad de volumen está comprendida entre 0,45 y 0,65 g/cc.
4. El almidón de la reivindicación 1, en el que la densidad de volumen está comprendida entre 0,50 y 0,60 g/cc.
5. El almidón de la reivindicación 1, que tiene menos del 20% de partículas mayores de 2,00 mm (tamiz US 10) y menos del 60% de partículas menores de 0,106 mm (tamiz US 140).
6. El almidón de la reivindicación 5, que tiene menos del 5% de partículas mayores de 2,00 mm (tamiz US 10) y menos del 40% de partículas mayores de 0,106 mm (tamiz US 140).
7. El almidón de la reivindicación 6, que tiene menos del 1% de partículas mayores de 2,00 mm (tamiz US 10) y menos del 20% de partículas mayores de 0,106 mm (tamiz US 140).
8. Uso de un almidón pregelatinizado, compactado, hinchable en agua fría, en el que una solución acuosa que comprende el 8,5% de sólidos en peso de dicho almidón tiene una viscosidad a los dos minutos que no es mayor del 50% de la viscosidad a 30 minutos a temperatura ambiente y un capacidad de mezcla con bajo cizallamiento en aplicaciones industriales elegidas entre los productos alimenticios, los productos para cuidados personales, los agentes de limpieza, los detergentes líquidos, los suavizantes para tejidos, la perforación de pozos petrolíferos, y las pinturas.
9. El uso de la reivindicación 8, en el que las composiciones son un aliño para ensalada.
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