ES2211393T3 - Almidones y harinas termicamente inhibidos, y procedimiento para su fabricacion. - Google Patents
Almidones y harinas termicamente inhibidos, y procedimiento para su fabricacion.Info
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Abstract
Un almidón o una haria granulares no pregelatinizados, térmicamente inhibidos, cuyo almidón o harina no son un almidón o una harina céreos, que se preparan mediante: (a) hidratación de una harina o un almidón granular no pregelatinizado, hasta un contenido de humedad de menos del 1% en peso, para hacer que el almidón sea anhidro o sustancialmente anhidro, y (b) tratamiento con calor de la harina o el almidón anhidro o sustancialmente anhidro a una temperatura de 100 ºC o mayor, durante un período de tiempo suficiente como para inhibir la harina o el almidón.
Description
Almidones y harinas térmicamente inhibidos y
procedimiento para su fabricación.
La invención se refiere a almidones y harinas que
están térmicamente inhibidos, y a un procedimiento para su
preparación. Los almidones y harinas térmicamente inhibidos pueden
ser utilizados en lugar de los almidones y harinas con enlaces
cruzados químicamente, utilizados en la actualidad en productos
alimenticios y en la fabricación de productos industriales.
La técnica anterior ha enseñado que los almidones
pueden ser calentados con diversos propósitos, tales como secado,
eliminación de sabores, impartir sabor a humo, o para su
dextrinización, como se muestra mediante las referencias que
siguen.
La Patente estadounidense núm. 4.303.451,
concedida el 1 de Diciembre de 1981 a Seidel, et al.,
describe el hecho de calentar almidón de maíz céreo a una
temperatura comprendida en la gama de 120º a 200ºC a su pH de
producción natural, para eliminar los sabores a madera y modificar
la textura con la pre-gelatinización.
La publicación de Patente japonesa núm.
61-254602, de fecha 11 de Diciembre de 1986,
describe el hecho de calentar almidón de maíz céreo y derivados de
almidón de maíz céreo a una temperatura que va desde los 100º hasta
los 200ºC, con el fin de proporcionar un almidón con propiedades de
emulsificación para sustituir la goma arábiga. En este proceso, el
almidón se calienta en presencia de humedad, con preferencia bajo
condiciones acídicas de pH 4,0-5,0, para hidrolizar
el almidón con el fin de obtener propiedades de emulsión.
La Patente estadounidense núm. 4.303.452 describe
el tratamiento con humo del almidón de maíz céreo para mejorar la
resistencia de gel e impartir un sabor a humo. Con el fin de
contrarrestar la acidez del humo y obtener un producto de almidón
final con un pH de 4 a 7, el pH del almidón se eleva hasta una gama
de 9-11 con anterioridad a ahumarlo. El contenido de
agua preferido del almidón durante el ahumado, es del
10-20%.
El documento US-A- 3 490 917
describe un procedimiento para el tratamiento de harina y almidón,
la harina y el almidón obtenidos con el mismo, y la tortas y
esponjas realizadas a partir de la harina y el almidón tratados.
Este documento revela un procedimiento para la preparación de una
harina para torta adecuada para su uso en tortas y esponjas que
tienen una alta relación de azúcar respecto a la harina, que
comprende calentar una harina para torta no clorada que contiene
una proporción importante de gránulos de almidón libres o
sustancialmente libres de gluten envolvente a una temperatura de
entre 100ºC y 140ºC, y que mantiene dicha harina para torta a una
temperatura comprendida dentro de la citada gama durante un período
de tiempo seleccionado, siendo dicho período mayor en el extremo
inferior de dicha gama de temperatura, que en el extremo superior,
correspondiendo el período mínimo con una temperatura de
tratamiento de 100ºC, siendo de alrededor de 30 minutos, y siendo el
período máximo a alguna temperatura de tratamiento comprendida en
dicha gama y que sea tal que no se produzca ninguna dextrinización
del almidón.
Aunque estas referencias describen el hecho de
que los almidones se calientan por varios motivos, no describen el
uso de calor para hacer que una harina se inhiba, o cómo hacer que
un almidón se inhiba sin el uso de reactivos químicos.
Cuando se dispersan gránulos de almidón natural
en agua y se calientan, éstos se hidratan y se hinchan a alrededor
de 60ºC, y alcanzan una viscosidad de pico comprendida en la gama
de 65º-95ºC. Este incremento de viscosidad es una propiedad deseada
para muchos productos y aplicaciones industriales, y es el
resultado de la fuerza física o fricción entre gránulos altamente
hinchados. Los gránulos de almidón hidratados, hinchados, son, sin
embargo, completamente frágiles. Puesto que la lechada de almidón
se mantiene a temperaturas de 92-95ºC, los gránulos
de almidón empiezan a fragmentarse y la viscosidad se viene abajo.
El cizallamiento o las condiciones de pH extremo, tienden también a
romper y fragmentar los gránulos, de modo que los polímeros de
almidón se disocian y resultan solubilizados, conduciendo a un
rápido descenso de la alta viscosidad inicial.
También se sabe que el hinchado de los gránulos
de almidón y la caída de la viscosidad, pueden ser inhibidos con el
tratamiento del almidón con reactivos químicos que introducen
puentes intermoleculares, o enlaces cruzados entre las moléculas de
almidón. Los enlaces cruzados refuerzan las uniones de hidrógeno
asociativas que mantienen los gránulos unidos entre sí, limitan el
hinchado de los gránulos de almidón, y en consecuencia inhiben la
rotura y fragmentación de los gránulos. Debido a esta inhibición,
los almidones con enlace cruzado se conocen también como almidones
inhibidos.
Puesto que los almidones de enlace cruzado
químicamente, se utilizan en muchas aplicaciones en las que se
necesita una pasta de almidón de viscosidad estable, sería
ventajoso en cuanto a inversión de tiempo y reducción en el uso de
productos químicos, si el almidón natural o modificado pudiera ser
inhibido para que se comportara igual que el almidón de enlace
cruzado químicamente, sin el uso de productos químicos.
Los almidones y harinas de esta invención, son
inhibidos térmicamente en un procedimiento que da como resultado
que el almidón o la harina tenga las características de un almidón
de enlace cruzado químicamente, sin la adición de reactivos
químicos. Cuando estos almidones y harinas térmicamente inhibidos
son dispersados en un 5-6,3% de sólidos anhidros en
agua, a 92º-95ºC y pH 3, presentan las propiedades características
de un almidón inhibido, a saber: los almidones y las harinas que se
inhiban sustancialmente de forma completa resistirán la
gelatinización; los almidones y harinas que estén altamente
inhibidos, gelatinizarán en una cantidad limitada y mostrarán una
elevación continuada de viscosidad, pero no alcanzarán ninguna
viscosidad de pico; los almidones y harinas que estén inhibidos
moderadamente, presentarán una viscosidad de pico inferior y un
porcentaje de reducción de viscosidad más bajo en comparación con
el mismo almidón que se haya inhibido; y los almidones y harinas
que estén ligeramente inhibidos mostrarán un ligero incremento de la
viscosidad de pico, y una reducción porcentual más baja de la
viscosidad en comparación con el almidón de control.
En general, el proceso de inhibición térmica
comprende las etapas de deshidratar una harina o un almidón
granular hasta que sean anhidros o sustancialmente anhidros, lo que
significa, a los efectos de la presente, que contienen menos del 1%
de humedad en peso, y tratar después con calor la harina o el
almidón anhidros o sustancialmente anhidros a una temperatura y
durante un período de tiempo efectivos como para causar la
inhibición. Tanto las etapas de deshidratación como de tratamiento
con calor, se realizan bajo condiciones que evitan la degradación o
la hidrólisis del almidón o la harina.
El almidón o la harina pueden ser deshidratados o
calentados, ya sea a su pH de producción natural, lo que se produce
típicamente en una gama de pH 5,0 hasta pH 6,5, o el pH del almidón
o la harina puede ser elevado hasta un valor neutro o superior.
Según se utiliza aquí, el término "neutro" abarca la gama de
valores de pH de alrededor pH 7, y significa que incluye los que van
desde alrededor de un pH de 6,5 hasta alrededor de un pH de
7,5.
Con preferencia, el procedimiento comprende las
etapas de elevar el pH del almidón hasta el valor neutro o
superior, deshidratar el almidón hasta que sea anhidro o
sustancialmente anhidro, y tratar con calor el almidón anhidro o
sustancialmente anhidro a una temperatura de 100ºC o superior,
durante un período de tiempo efectivo como para proporcionar el
almidón inhibido.
Variando las condiciones del proceso, incluyendo
el pH inicial del almidón o la harina, las temperaturas de
deshidratación y de tratamiento con calor, y los tiempos de
tratamiento con calor, el nivel de inhibición puede ser variado con
el fin de proporcionar diferentes características de viscosidad en
el almidón o la harina, de modo que los parámetros de
deshidratación y de tratamiento con calor del proceso pueden ser
una función del aparato particular utilizado para la deshidratación
y el tratamiento con calor, donde la elección del aparato será un
factor del control del nivel de inhibición.
En una realización, las etapas de deshidratación
y de tratamiento con calor se producen se forma simultánea. Las
etapas de proceso pueden ser llevadas a cabo como parte de un
proceso continuo que incluye la extracción del almidón o la harina
a partir de un material vegetal.
Los almidones y harinas inhibidos térmicamente de
esta invención, son granulares y pueden estar derivados de
cualquier fuente natural. La fuente natural puede ser plátano,
maíz, guisante, patata, batata, cebada, trigo, arroz, sagú,
amaranto, tapioca, sorgo, maíz céreo, arroz céreo, cebada cérea,
patata cérea, sorgo céreo, almidones con alto contenido en amilosa,
y similares. Los almidones preferidos son los almidones céreos,
incluyendo el maíz céreo, el arroz céreo, la patata cérea, el sorgo
céreo y la cebada cérea. A menos que se diferencie específicamente,
las referencias al almidón que se hacen en esta descripción deben
ser entendidas como que incluyen sus harinas correspondientes. Las
referencias a almidón se entiende también que incluyen el almidón
que contiene proteína, si la proteína es endógena, o proteína
añadida a partir de una fuente animal o vegetal, tal como zeína,
albúmina, y proteína de soja.
Según se utiliza aquí, un almidón natural es uno
que se encuentra en la naturaleza. Los almidones pueden ser
almidones naturales, o los almidones pueden estar modificados por
medio de enzimas, calor o conversión ácida, oxidación,
fosforilación, eterificación (en particular, hidroxialquilación),
esterificación, y enlace cruzado químicamente.
En la primera etapa del proceso para la
consecución de inhibición térmica, el almidón se deshidrata durante
un tiempo y una temperatura suficientes como para hacer que el
almidón sea anhidro o sustancialmente anhidro. En el segundo caso,
el almidón anhidro o sustancialmente anhidro se trata con calor
durante un tiempo y a una temperatura suficientes como para inhibir
el almidón.
Cuando los almidones se someten a calor en
presencia de agua, se puede producir la hidrólisis ácida o la
degradación del almidón. La hidrólisis o la degradación impedirán o
evitarán la inhibición; por lo tanto, las condiciones para la
deshidratación del almidón necesitan ser elegidas de modo que la
inhibición se vea favorecida frente a la hidrólisis o la
degradación. Aunque se pueden utilizar una condiciones cualesquiera
que cumplan con estos criterios, las condiciones adecuadas
consisten en la deshidratación a bajas temperaturas, o la elevación
del pH del almidón con anterioridad a la deshidratación. Las
condiciones preferidas consisten en una combinación de baja
temperatura y un pH entre neutro y básico.
Con preferencia, las temperaturas para deshidrata
el almidón se mantienen a 125ºC o inferiores, y más preferentemente
a temperaturas, o en una gama de temperaturas, de entre 100º y
120ºC. La temperatura de deshidratación puede ser inferior a 100ºC,
pero una temperatura de al menos 100ºC resultará más efectiva para
la eliminación de la humedad.
El pH preferido es de al menos 7, típicamente
está en la gama de pH 7,5 a pH 10,5, con preferencia de 8 a 9,5, y
más preferiblemente es mayor de pH 8. A un pH por encima de 12, la
gelatinización se producirá más fácilmente; por lo tanto, los
ajustes del pH por debajo de 12 resultan más eficaces.
Para ajustar el pH, el almidón granular se
dispone en lechada en agua u otro medio acuoso, típicamente en una
relación de 1,5 a 2,0 partes de agua respecto a 1,0 parte de
almidón, y el pH se eleva mediante la adición de alguna base
adecuada. Se pueden utilizar amortiguadores, tal como el fosfato de
sodio, para mantener el pH en caso necesario. La lechada de almidón
se libera del agua a continuación y se seca, o se seca
directamente, con preferencia hasta un contenido de humedad del
2-6%. Estos procedimientos de secado deben ser
diferenciados de las etapas del proceso de inhibición térmica en las
que el almidón se deshidrata hasta conseguir que sea anhidro.
Alternativamente, una solución de una base puede ser pulverizada
sobre almidón en polvo hasta que el almidón alcanza el pH deseado,
o se puede instilar un gas alcalino, tal como NH_{3}, en el
almidón.
Para aplicaciones comestibles, las bases
adecuadas de grado alimenticio para su utilización en la etapa de
ajuste del pH incluyen aunque sin limitación, el hidróxido de
sodio, carbonato de sodio, pirofosfato de tetrasodio, ortofosfato
de amonio, ortofosfato de disodio, fosfato de trisodio, carbonato de
calcio, hidróxido de calcio, carbonato potásico, e hidróxido
potásico, y pueden incluir cualquier otra base autorizada para su
uso bajo las normas de la Food and Drug Administration, u otras
leyes reguladoras de los alimentos. También se pueden incluir bases
no autorizadas para su uso bajo estas regulaciones, siempre que
puedan ser lavadas del almidón de modo que el producto final sea
conforme con las prácticas de fabricación de productos para uso
alimenticio. La base preferida de grado alimenticio es el carbonato
de sodio. Se puede apreciar que las ventajas de textura y
viscosidad del proceso de inhibición térmica tienden a
incrementarse según se incrementa el pH, aunque los pHs más altos
tienden a aumentar el oscurecimiento del almidón durante la etapa de
tratamiento con calor.
Si el almidón no va a ser utilizados para los
alimentos, se puede utilizar cualquier base elaborable o adecuada,
orgánica o inorgánica, que pueda elevar el pH del almidón.
Una vez que se ha deshidratado, el almidón se
trata con calor durante un tiempo y a una temperatura, o una gama
de temperaturas, efectiva para inhibir el almidón. Las gamas de
calentamiento preferidas son temperaturas, o una gama de
temperaturas, mayores de 100ºC. A efectos prácticos, el límite
superior de la temperatura de tratamiento con calor está
normalmente comprendido en la gama de los 200ºC, a cuya temperatura
se pueden obtener almidones altamente inhibidos. Típicamente, el
tratamiento con calor se lleva a cabo a 120º-180ºC, con preferencia
140º-160º, más preferentemente 160ºC. El perfil de tiempo y
temperatura dependerá del nivel del inhibición deseado.
Para la mayor parte de las aplicaciones
industriales, las etapas de deshidratación y de tratamiento con
calor serán continuas, y estarán acompañadas de la aplicación de
calor al almidón a partir de la temperatura ambiente. En la mayor
parte de los casos, la humedad será eliminada y el almidón será
anhidro o sustancialmente anhidro con anterioridad a que la
temperatura alcance alrededor de 125ºC. Una vez que el almidón
alcanza el estado de anhidro o sustancialmente anhidro, y el
calentamiento continúa, se alcanzará algún nivel de inhibición
simultáneamente con, o incluso antes de que se alcance la
temperatura final de tratamiento con calor. Normalmente, a estos
niveles iniciales de inhibición, las viscosidades de pico son
mayores que a los niveles de inhibición alcanzados con tiempos más
largos de tratamiento con calor, aunque existirá una mayor caída de
viscosidad a partir de la viscosidad de pico. Con un tratamiento
continuado con calor, las viscosidades de pico son más bajas, pero
las caídas se viscosidad son menores.
Si la humedad está presente durante la etapa de
tratamiento con calor, y en particular si la etapa de tratamiento
con calor se llevara a cabo a temperaturas elevadas, el pH se
ajusta de modo que sea mayor que un pH 8 para conseguir la
inhibición.
La fuente del almidón, las condiciones de
deshidratación, el tiempo y la temperatura de calentamiento, el pH
inicial, y si se encuentra o no humedad presente durante las etapas
del proceso, son todas ellas variantes que afectan a la cantidad de
inhibición que se puede obtener. Todos estos factores están
interrelacionados, y ahora se va a efectuar un examen de los
ejemplos, que mostrará el efecto que tienen las diferentes
variables sobre el nivel de inhibición y las características de
textura y viscosidad de los productos inhibidos.
Los almidones pueden ser inhibidos
individualmente, o se pueden inhibir al mismo tiempo más de uno.
Los almidones pueden ser inhibidos en presencia de otros materiales
o ingredientes que podrían no interferir con el proceso de
inhibición térmica, ni alterar las propiedades del producto de
almidón.
Las etapas de proceso pueden ser realizas a
presiones normales, bajo vacío o bajo presión, y pueden ser
llevadas a cabo con la utilización de cualesquiera medios conocidos
por los expertos, aunque el método preferido consiste en la
aplicación de calor seco al aire o a un ambiente gaseoso inerte.
A continuación de la etapa de tratamiento con
calor, el almidón puede ser cribado con el fin de elegir un tamaño
de partícula deseable, puesto en lechada con agua y lavado,
filtrado, y secado, o refinado de cualquier otro modo. El pH puede
ser ajustado según se desee. En particular, el pH puede ser
reajustado al pH de producción natural del almidón. Los almidones
térmicamente inhibidos pueden ser pregelatinizados para romper los
gránulos después de las etapas de inhibición térmica.
El proceso de inhibición térmica puede ser
utilizado junto con otras reacciones de almidón utilizadas para
modificar el almidón para aplicaciones comerciales, tal como con
calor o conversión ácida, oxidación, fosforilación, eterificación
(en particular, hidroxialquilación), esterificación, y enlace
cruzado químico. Normalmente, estas modificaciones se realizan antes
de que el almidón se inhiba térmicamente, pero pueden ser
realizadas posteriormente.
El aparato de deshidratación y de tratamiento con
calor puede ser un horno industrial, por ejemplo, hornos
convencionales, hornos de microondas, dextrinizadores, reactores y
secadores de lecho fluidizado, mezcladores y combinadores equipados
con dispositivos de calentamiento y con otros tipos de
calentadores, siempre que el aparato esté equipado con una salida a
la atmósfera con el fin de que la humedad no se acumule y precipite
sobre el almidón. Con preferencia, el aparato está equipado con un
medio para extraer del aparato el vapor de agua, tal como un equipo
de vacío o un ventilador para barrer el aire desde el espacio de
cabecera del aparato, o un gas de fluidización. La etapa de
tratamiento con calor puede ser realizada en el mismo aparato en que
se produce la etapa de deshidratación, y más convenientemente se
realiza a continuación de la etapa de deshidratación. Cuando la
etapa de deshidratación sigue a la etapa de tratamiento con calor,
y en particular cuando el aparato de deshidratación y de
tratamiento con calor es un secador o un reactor de lecho
fluidizado, la etapa de deshidratación se produce simultáneamente
con la puesta del equipo a la temperatura final de tratamiento con
calor.
Los almidones superiores altamente inhibidos que
tienen viscosidades altas, sin ninguna, o con una baja, caída de
viscosidad, se obtienen en tiempos más cortos en el reactor de
lecho fluidizado que los que pueden conseguirse con la utilización
de otros hornos convencionales. Los gases de fluidización adecuados
son el aire y el nitrógeno. Por motivos de seguridad, se prefiere
utilizar un gas que contenga menos del 12% de oxígeno.
Se pueden utilizar hornos convencionales para
proporcionar productos con una buena inhibición térmica, aceptables
para una amplia diversidad de usos. La temperatura del aparato
deberá ser ajustada entre 120º y 180ºC, con preferencia de 140º a
160ºC, y más preferiblemente a alrededor de 160ºC, con el fin de
obtener el producto de almidón inhibido térmicamente. A una
temperatura de 160ºC, la etapa de tratamiento con calor se lleva a
cabo preferentemente durante 3 a 4,5 horas. Dependiendo de la
temperatura precisa elegida, del tamaño del lote, del pH, de la
elección del almidón o la harina utilizada, y de otros factores, el
proceso de calentamiento puede ser llevado a cabo desde alrededor
de 1 hora hasta 20 horas.
En una realización específica, el almidón no
cohesivo estable con el calor puede realizarse mediante un proceso
en el que un almidón granular natural, con un contenido de humedad
del 0-12% en peso, se ajusta a un pH de, o mayor
que, 8,0 mediante la adición de una base, y después se calienta a
120º-180ºC durante 1-20 horas. Según se ha
discutido anteriormente, la humedad se extrae durante este
calentamiento, y la etapa de tratamiento con calor se lleva a cabo
sobre una harina o un almidón anhidro o sustancialmente anhidro. A
escala industrial, utilizando un horno convencional, se puede
requerir un calentamiento durante 4 a 5 horas para equilibrar la
temperatura del almidón a 160ºC con anterioridad a que se lleve a
cabo la temperatura de calentamiento.
En consecuencia, la presente solicitud está
dirigida a las siguientes realizaciones:
1. Una harina o un almidón granular no
pregelatinizado, térmicamente inhibido, que se prepara
mediante:
- (a)
- hidratación de una harina o un almidón granular no pregelatinizado, hasta un contenido de humedad de menos del 1% en peso, para hacer que el almidón sea anhidro o sustancialmente anhidro, y
- (b)
- tratamiento con calor de la harina o el almidón anhidro o sustancialmente anhidro a una temperatura de 100ºC o mayor, durante un período de tiempo suficiente como para inhibir la harina o el almidón.
2. El almidón o la harina de la reivindicación 1,
en el que la harina o el almidón se ajustan a un pH neutro o
alcalino con anterioridad a las etapas de deshidratación y de
tratamiento con calor.
3. El almidón o la harina de la reivindicación 2,
en el que el pH es de 7,5-10,5, en el que la
temperatura de calentamiento es de 120-180ºC, y en
el que el tiempo de calentamiento es de hasta 20 horas.
4. El almidón o la harina de la reivindicación 3,
en el que el pH es de 8-9,5, en el que la
temperatura de calentamiento es de 140-160ºC, y en
el que el tiempo de calentamiento es de 3,5-4,5
horas.
5. El almidón o la harina de las reivindicaciones
1, 2, 3 ó 4, en el que las etapas de deshidratación y de
tratamiento con calor se llevan a cabo simultáneamente en un lecho
fluidizado.
6. El almidón o la harina de las reivindicaciones
1, 2, 3, 4 ó 5, en el que el almidón o la harina es un almidón o
una harina de un cereal, una raíz, un tubérculo, una legumbre o una
fruta.
7. El almidón de la reivindicación 6, en el que
el almidón se elige en el grupo consistente en plátano, maíz,
guisante, patata, batata, cebada, trigo, arroz, sagú, amaranto,
tapioca, sorgo, un almidón céreo, y un almidón con un contenido de
amilosa mayor del 40%.
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8. El almidón de la reivindicación 7, en el que
el almidón céreo se elige a partir del grupo que consiste en maíz
céreo híbrido V.O., maíz céreo, arroz céreo, cebada cérea, patata
cérea, o sorgo céreo.
9. El almidón de las reivindicaciones 1, 2, 3, 4
ó 5, en el que el almidón es un almidón modificado elegido en el
grupo consistente en un almidón convertido, un almidón
derivatizado, y un almidón con enlace cruzado formado
químicamente.
10. Un procedimiento para hacer una harina o un
almidón granular no pregelatinizado, inhibido térmicamente, que
comprende las etapas de:
- (a)
- deshidratar una harina o un almidón granular no pregelatinizado, hasta un contenido de humedad menor del 1% en peso, para hacer que el almidón sea anhidro o sustancialmente anhidro, y
- (b)
- tratar con calor la harina o el almidón anhidro o sustancialmente anhidro, a una temperatura de 100ºC o mayor, durante un período de tiempo suficiente como para inhibir el almidón o la harina.
11. El procedimiento de la reivindicación 10, que
comprende además la etapa de elevar el pH de la harina o el almidón
granular pregelatinizado, hasta un valor neutro o superior con
anterioridad a las etapas de deshidratación y de tratamiento con
calor.
12. El procedimiento de la reivindicación 11, en
el que el pH es de 7,5-10,5, en el que la
temperatura de tratamiento con calor es de
120-180ºC, y en el que el tiempo de tratamiento con
calor es de hasta 20 horas.
13. El procedimiento de la reivindicación 12, en
el que el pH es de 8-9,5, en el que la temperatura
de calentamiento es de 140-160ºC, y en el que el
tiempo de calentamiento es de 3,5-4,5 horas.
14. El procedimiento de las reivindicaciones 10,
11, 12 ó 13, en el que las etapas de deshidratación y de
tratamiento con calor se producen simultáneamente.
15. El procedimiento de la reivindicación 14, en
el que las etapas de deshidratación y de tratamiento con calor
simultáneas, se llevan a cabo en un lecho fluidizado.
16. El procedimiento de las reivindicaciones 10,
11, 12 ó 13, en el que la harina o el almidón es una harina o un
almidón de un cereal, una raíz, un tubérculo, una legumbre o una
fruta.
17. El procedimiento de la reivindicación 16, en
el que el almidón se elige en el grupo consistente en plátano,
maíz, guisante, patata, batata, cebada, trigo, arroz, sagú,
amaranto, tapioca, sorgo, un almidón céreo, y un almidón con un
contenido de amilosa mayor del 40%.
18. El almidón de la reivindicación 17, en el que
el almidón céreo es de maíz céreo, maíz céreo híbrido V.O., arroz
céreo, cebada cérea, patata cérea, o sorgo céreo.
19. El procedimiento de las reivindicaciones 10,
11, 12 ó 13, en el que el almidón es un almidón modificado elegido
en el grupo consistente en un almidón convertido, un almidón
derivatizado, y un almidón de enlace cruzado químicamente.
Los almidones o harinas con un grado de
inhibición entre bajo y moderado, presentarán unas determinadas
características texturales cuando se dispersan en un medio acuoso y
se calientan hasta la gelatinización. En los ejemplos que siguen,
se determinó que las muestras estaban inhibidas si una lechada
gelatinizada caliente de la muestra presentaba una textura suave, no
cohesiva.
La caracterización de un almidón térmicamente
inhibido se realiza de manera más concluyente por referencia a una
medición de su viscosidad después de que se haya dispersado en agua
y se haya gelatinizado. El instrumento utilizado para medir la
viscosidad, es un VISCO\Amylo\GRAPH Brabender (fabricado por C.W.
Brabender Instruments, Inc., Hackensack, N.J.). El VISCO\Amylo\GRAPH
registra el par torsor requerido para equilibrar la viscosidad que
se desarrolla cuando se somete una lechada a un ciclo de
calentamiento programado. Para almidones no inhibidos, el ciclo
pasa por la iniciación de la viscosidad, habitualmente a 60º-70ºC,
el desarrollo de una viscosidad de pico comprendida en la gama de
65º-95ºC, y cualquier caída de la viscosidad cuando el almidón se
mantiene a temperatura elevada, normalmente de 92º-95ºC. El
registro consiste en una curva que traza la viscosidad a través del
ciclo de calentamiento en unidades arbitrarias de medición
denominadas Unidades Brabender (BU).
Los almidones inhibidos presentarán una curva
Brabender diferente de la curva del mismo almidón, pero que no haya
sido inhibido (en lo que sigue, el almidón de control). A niveles
de inhibición bajos, un almidón inhibido alcanzará una viscosidad
de pico algo mayor que la viscosidad de pico del control, y puede
que no exista ninguna reducción porcentual de caída de la
viscosidad en comparación con el control. Según se incrementa la
cantidad de inhibición, la viscosidad de pico y la caída de
viscosidad se reducen. A niveles de inhibición altos, la velocidad
de gelatinización y el hinchado de los gránulos disminuye, la
viscosidad de pico desaparece, y con una cocción prolongada, la
curva de Brabender se transforma en una curva creciente que indica
un lento incremento continuado de la viscosidad. A niveles de
inhibición muy altos, los gránulos de almidón ya no gelatinizan, y
la curva de Brabender se mantiene plana.
Todos los almidones y harinas utilizados fueron
granulares y, salvo cuando se indique otra cosa, fueron
suministrados por National Starch and Chemical Company de
Bridgewater, New Jersey.
Los controles para las muestras de prueba fueron
de las mismas fuentes naturales que para las muestras de prueba,
fueron modificadas o no modificadas dependiendo de las muestras de
prueba, y fueron del mismo pH, a menos que se indique otra
cosa.
Todos los almidones y harinas, tanto las muestras
de prueba como las de control, fueron preparadas y probadas
individualmente.
El pH de las muestras se elevó mediante la
preparación en lechada del almidón o la harina en agua a un
30-40% de sólidos, y añadiendo una cantidad
suficiente de solución de carbonato de sodio al 5% hasta que se
alcanzó el pH deseado.
Todas las muestras fueron secadas por
pulverización o secadas instantáneamente como es convencional en la
técnica (sin gelatinización) hasta alrededor de un
2-15% de humedad.
Las muestras de control no fueron además
deshidratadas, ni tratadas con calor.
Las mediciones del pH, sobre las muestras antes o
después de las etapas de inhibición térmica, se realizaron sobre
muestras consistentes en una parte de harina o almidón anhidro
respecto a cuatro partes de agua.
Salvo cuando se especifique un dextrinizador o un
horno convencional, las muestras de prueba fueron deshidratadas y
tratadas con calor en un reactor de lecho fluidizado, modelo número
FDR-100, fabricado por Proedyne Corporation de New
Brunswick, New Jersey. El área en sección transversal del reactor de
lecho fluidizado era de 0,05 metros cuadrados. La altura inicial
del lecho fue de 0,3 a 0,8 metros, pero normalmente de 0,77 metros.
El gas fluidizante fue aire salvo que se indique otra cosa, y fue
utilizado a una velocidad de 5-15 metros/minuto.
Las paredes laterales del reactor fueron calentadas con aceite
caliente, y el gas fluidizado fue calentado con un calentador
eléctrico. Las muestras fueron aisladas del reactor, y a
continuación el gas fluidizante fue introducido, o se cargaron
mientras el gas fluidizante estaba siendo introducido. No se
observó ninguna diferencia en las muestras según el orden de carga.
Las muestras fueron llevadas desde la temperatura ambiente hasta
125ºC hasta que las mismas resultaron ser anhidras, y fueron
calentadas además hasta la temperatura especificada de tratamiento
con calor. Cuando la temperatura de tratamiento con calor era de
160ºC, el tiempo para alcanzar esa temperatura fue menor de tres
horas.
El nivel de humedad de las muestras a la
temperatura final de calentamiento, fue del 0%, salvo que se
indique otra cosa. Se extrajeron porciones de las muestras y se
probaron en cuanto a inhibición a las temperaturas y tiempos
indicados en las tablas.
Las muestras fueron probadas en cuanto a
inhibición, utilizando el Procedimiento Brabender que sigue.
A menos que se indique otra cosa, se utilizó el
procedimiento Brabender que sigue. Todas las muestras, salvo para
el maíz, la tapioca y la harina de arroz céreo, fueron puestas en
lechada en una cantidad suficiente de agua destilada para
proporcionar una lechada de almidón con un 5% de sólidos anhidros.
Las harinas de maíz, tapioca y arroz céreo, fueron puestas en
lechada a un 6,3% de sólidos anhidros. El pH fue ajustado a un
valor de pH 3,0 con citrato de sodio, amortiguador de ácido
cítrico, y la lechada fue introducida en la copa para muestras de
un VISCO\Amylo\GRAPH de Brabender, con un cartucho de 350 cm/gramo.
La lechada de almidón fue calentada rápidamente hasta 92ºC y
mantenida durante 10 minutos. La viscosidad de pico y la viscosidad
diez minutos después de la viscosidad de pico, fueron registradas
en Unidades Brabender (BU). El porcentaje de caída de la viscosidad
fue calculado siguiendo la fórmula:
% \ de \ descenso = \frac{
pico - (pico \div 10')}{pico} \ x \
100
donde "pico" es la viscosidad de pico en
Unidades Brabender, y "(pico \div 10')" es la viscosidad en
Unidades Brabender a los diez minutos después de la viscosidad de
pico.
Si no se alcanzaba ninguna viscosidad de pico, es
decir, los datos indicaban una curva creciente o una curva plana,
se registró la viscosidad a 92ºC y la viscosidad a los 30 minutos
después de alcanzar los 92ºC.
Utilizando los datos de las curvas de Brabender,
se determinó que la inhibición estaba presente si cuando estaba
dispersado a un 5-6,3% de sólidos en agua a 92–95ºC
y pH 3 durante el ciclo de calentamiento de Brabender y los datos
Brabender mostraban (i) ninguna o casi ninguna viscosidad, indicando
que el almidón estaba tan inhibido que no gelatiniza o resiste
fuertemente la gelatinización; (ii) una viscosidad continuamente
creciente sin ninguna viscosidad de pico, indicando que el almidón
estaba altamente inhibido y gelatinizado en una cantidad limitada;
(iii) una viscosidad de pico inferior un porcentaje más bajo de
caída de viscosidad a partir de la viscosidad de pico en
comparación con un control, indicando un nivel de inhibición
moderado; o (iv) un ligero incremento de la viscosidad de pico y un
porcentaje más bajo de caída en comparación con un control,
indicando un nivel bajo de inhibición.
En los tres primeros ejemplos que siguen, la
humedad indicada es la humedad del almidón con anterioridad a las
etapas de deshidratación y de tratamiento con calor. Según se ha
indicado en lo que antecede, puesto que los almidones se llevaron
desde la temperatura ambiente hasta la temperatura de
calentamiento, los almidones resultaron anhidros o sustancialmente
anhidros.
Este ejemplo ilustra la preparación de los
almidones de la invención a partir de un almidón a base de maíz
céreo granular comercial mediante el procedimiento de tratamiento
con calor de esta invención.
Las condiciones de procesamiento y sus efectos
sobre la viscosidad y textura del almidón de maíz céreo, se exponen
en las Tablas I y II, que siguen.
Para obtener un espesante no cohesivo, estable
con el calor, se pusieron en lechada muestras de almidón granular
en 1,5 partes de agua, se ajustó el pH de la lechada con la adición
de una solución de Na_{2}CO al 5%, y la lechada fue agitada
durante 1 hora, después se filtró, se secó y se molió. Las muestras
de almidón seco (150 g) fueron dispuestas en un recipiente de hoja
de aluminio (10,16 cm x 12,70 cm x 3,81 cm [4'' x 5'' x 1,5'']), y
se calentaron en un horno convencional bajo las condiciones
descritas en las Tablas I y II. Las mediciones de viscosidad
Brabender demostraron que los almidones más estables al calor fueron
obtenidos por calentamiento a 160ºC y un pH de al menos 8,0 durante
alrededor de 3,5 a 6,0 horas.
Este ejemplo ilustra el hecho de que una
diversidad de almidones pueden ser procesados con el método de esta
invención para proporcionar un espesante no cohesivo con
propiedades similares a las de los almidones con enlace cruzado
químicamente.
Las condiciones de procesamiento y sus efectos
sobre la viscosidad y la textura de los almidones de cebada cérea,
tapioca, arroz céreo e híbrido V.O., han sido establecidas en las
Tablas III y IV que siguen.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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Los resultados de la evaluación de viscosidad y
textura mostraron que se podía preparar un espesante de almidón
estable al calor, no cohesivo, a partir de almidones de cebada
cérea, híbrido V.O., de tapioca y de arroz céreo, mediante el
procedimiento de la presente invención. La cantidad de inhibición
(carácter espesante, no cohesivo, en dispersión acuosa cocida) se
incrementó con el aumento del tiempo de tratamiento con calor.
Este ejemplo ilustra los efectos de la
temperatura y del pH, y del contenido de humedad del almidón sobre
la viscosidad y la textura del almidón tratado.
Parte
A
Una muestra de almidón de maíz céreo (100 g)
conteniendo un 20,4% de humedad, fue calentada en un horno a 100ºC
durante 16 horas en un tarro de vidrio sellado. Una segunda muestra
fue calentada durante 4 horas, y una tercera muestra fue calentada
durante 7 horas bajo las mismas condiciones. La viscosidad y la
textura del producto fueron comparadas con un control de almidón de
maíz céreo granular con una humedad del 12,1% utilizando el método
de evaluación por cocción del Ejemplo 1, Tabla I. Los resultados se
muestran en la Tabla V que sigue.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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Los resultados demuestran que la humedad añadida
durante el proceso proporciona un producto que es tan cohesivo e
indeseado como no lo ha sido el almidón del control.
Parte
II
Muestras (900 g) de almidón de maíz céreo
granular comercial (obtenidas en National Starch and Chemical
Company, Bridgewater, New Jersey), fueron situadas en una bandeja
de aluminio de 25,40 cm x 38,10 cm x 1,91 cm (10'' x 15'' x
0,75''), y calentadas en un horno a 180ºC durante 15, 30, 45 y 60
minutos. El pH del almidón no fue ajustado y se mantuvo a alrededor
de 5,2 durante el proceso de calentamiento. Se evaluaron la
viscosidad y la textura de la muestra mediante el método del
Ejemplo 1.
Según se muestra en la Tabla IV que sigue, las
muestras de pH 5,2 estuvieron caracterizadas por una textura
cohesiva, indeseada, similar a la del control de almidón de maíz
céreo que no había sido tratado con calor.
Así, una combinación de factores seleccionados,
incluyendo el pH, el contenido de humedad y el tipo de almidón
natural, determinan si se produce un espesante deseable de almidón
estable con el calor, no cohesivo, mediante el procedimiento de
esta invención.
Los controles y los almidones térmicamente
inhibidos de los ejemplos que siguen, fueron preparados según se ha
descrito en lo que antecede, y se definen por las características
texturales o en relación con los datos tomados a partir de las
curvas Brabender utilizando el procedimiento descrito
anteriormente.
Muestras de almidón de tapioca, almidón de maíz
céreo, y harina de arroz céreo, a un pH de 9,4 a 9,6, fueron
deshidratadas a menos de un 1% de humedad a una temperatura por
debajo de 125ºC, equilibradas a 160ºC, y calentadas después a
160ºC, en un reactor térmico (un vaso encamisado de doble cinta
horizontal). El tiempo de tratamiento con calor para las muestras
estuvo comprendido en la gama de tres a seis horas.
Las muestras fueron evaluadas en cuanto a
inhibición de acuerdo con el procedimiento Brabender anterior, y los
resultados se proporcionan en la tabla que sigue. La harina y los
almidones deshidratados y calentados, presentaron una viscosidad
inhibida en cuanto a descenso en relación con los controles que no
fueron deshidratados ni calentados. Esta inhibición estuvo
relacionada con una textura corta, no cohesiva, del producto
enfriado.
Los efectos del pH inicial y del tiempo de
tratamiento con calor sobre el nivel de inhibición en las muestras
de almidón de maíz céreo al pH de producción natural (alrededor de
6,0), y a un pH de 7,5, pH de 8,5 y pH de 9,5, fueron evaluados, y
los datos se exponen en la tabla que sigue. Los datos muestran que
los almidones con niveles de inhibición variables, según se reflejan
mediante la variación del porcentaje de descenso de la viscosidad,
pueden ser obtenidos a diferentes tiempos de calentamiento y pHs
iniciales, y que se puede obtener un grado de inhibición más alto a
valores de pH más altos y con tiempos de calentamiento más largos.
Además, comparando los tiempos de calentamiento acortados de este
Ejemplo, en el que se utilizó el reactor de lecho fluidizado, con
los tiempos de tratamiento con calor en horas de los Ejemplos 4 y 5,
se puede apreciar que pueden obtenerse almidones inhibidos con
viscosidades de pico más altas en tiempos mucho más cortos, con
utilización del lecho fluidizado, de los que son posibles con los
hornos o reactores térmicos estándar.
Maíz céreo tratado con calor a 160ºC efectos
del pH inicial y del tiempo de
calentamiento
Los efectos de las temperaturas y de los tiempos
de tratamiento con calor sobre el nivel de inhibición en el almidón
de maíz céreo a un pH de 9,5, fueron evaluados, y los resultados se
encuentran expuestos en la tabla que sigue. Los datos muestran que
las muestras inhibidas pueden ser obtenidas a temperaturas de
tratamiento con calor de entre 100º y 200ºC, obteniéndose una mayor
inhibición a temperaturas más altas, o en tiempos más largos con
temperaturas más bajas. Las muestras de almidón calentadas a 200ºC
fueron altamente inhibidas (curvas crecientes) o inhibidas por
completo (nada de gelatinización).
Maíz céreo a pH de 9,5 efectos de la
temperatura y del tiempo de
calentamiento
Almidón de maíz céreo a un pH inicial de 9,5, fue
evaluado en cuanto a inhibición en presencia de entre un
1-2% de humedad en peso de la muestra, inyectando
aire saturado en las cámaras del reactor de lecho fluidizado. Los
resultados se encuentran recogidos en las tablas que siguen, y
muestran que se puede obtener mayor inhibición cuando el almidón se
trata con calor en condiciones anhidras o sustancialmente anhidras
en vez de si se trata con calor en presencia de humedad (nótese el
menor porcentaje de caída de viscosidad para las muestras
anhidras).
\vskip1.000000\baselineskip
Los efectos del pH inicial y de los tiempos de
tratamiento con calor a 160ºC sobre el nivel de inhibición en
muestras de almidón de maíz a su pH de producción natural, y a un
pH inicial de 9,5, fueron evaluados, y los resultados se exponen en
las tablas que siguen. Los datos muestran que se pueden obtener
niveles de inhibición muy altos a pH básico (entiéndase viscosidad
creciente) en comparación con el pH natural, y que se obtiene mayor
inhibición con tiempos más largos de tratamiento con calor.
\vskip1.000000\baselineskip
Se evaluó el efecto del pH inicial sobre el nivel
de inhibición en muestras de almidón de patata, a un pH de
producción natural y a un pH inicial de 9,5, y los resultados se
exponen en las tablas que siguen.
Los datos Brabender a pH de producción natural,
indican que la degradación del almidón, en vez de la inhibición, se
produce según avanza el tratamiento con calor. Este ejemplo ilustra
el hecho de que la inhibición térmica puede ser función tanto del
pH como del almidón de partida. En este caso, la inhibición térmica
del almidón de patata parece ser más dependiente del pH en
comparación con otros almidones (por ejemplo, el maíz céreo). Por
lo tanto, las condiciones requeridas para la deshidratación y la
inhibición térmica con éxito del almidón de patata son más
estrictas con vistas a evitar la hidrólisis y la degradación.
La deshidratación y el tratamiento con calor en
la gama de pH básico, sin embargo, proporcionaron almidones
inhibidos que mantuvieron viscosidades altas, y en tiempos de
tratamiento superiores a 90 minutos, proporcionaron almidones
altamente inhibidos como indicó la viscosidad creciente
continua.
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\vskip1.000000\baselineskip
Se evaluaron los efectos de la presencia de
proteína, y de los tiempos de tratamiento con calor y de las
temperaturas, sobre la inhibición en muestras de maíz céreo que
contenían el 3,95% de proteína endógena, con ajuste a un pH de 8,5
y 9,5, y en muestras que contenían el 1,52% de proteína endógena,
ajustada a un pH de 7,5 y de 9,5, y los resultados se exponen en
las tablas que siguen. Los datos muestran que la presencia de
proteína conduce a niveles de inhibición más altos que los
alcanzados en las muestras sin proteína. Los resultados muestran
también que el nivel de proteína, el pH y el tiempo y la temperatura
de tratamiento con calor, tienen todos un efecto independiente y
acumulativo sobre el nivel de inhibición, de modo que la inhibición
se incrementa según se incrementa la proteína, el pH, el tiempo, y
la temperatura.
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Se hicieron reaccionar muestras de maíz céreo con
un 7% y un 3% en peso de óxido de propileno, al pH de producción
natural y a un pH de 9,5, fueron evaluadas en cuanto a inhibición,
y los resultados se exponen en las tablas que siguen.
Los datos muestran que los almidones sustituidos,
en este caso almidones eterificados, pueden ser inhibidos
térmicamente mediante este proceso, y que se puede conseguir una
inhibición más alta con un pH más alto.
Además del óxido de propileno, se pueden utilizar
otros agentes de eterificación adecuados conocidos y utilizados en
la técnica para eterificar los almidones antes o después de la
inhibición térmica. Ejemplos de agentes de eterificación son la
acroleína, la epiclorhidrina y combinaciones de epiclorhidrina y
óxido de propileno.
\vskip1.000000\baselineskip
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Se evaluaron muestras de maíz céreo al pH de
producción natural y a un pH de 8,5, reaccionadas con un 1% en peso
de anhídrido acético, para la determinar la inhibición, los
resultados están contenidos en las tablas que siguen.
Los datos muestran que los almidones sustituidos,
en este caso almidones esterificados, pueden ser inhibidos hasta
grados variables, y que se pueden obtener una inhibición más alta
con pHs más altos.
Además del anhídrido acético, se pueden utilizar
otros agentes comunes de esterificación conocidos y utilizados en la
técnica para esterificar almidones con anterioridad o con
posteridad a la inhibición térmica. Ejemplos de agentes de
esterificación son el anhídrido acético, una combinación de
anhídrido acético y de anhídrido adípico, ortofosfato de monosodio,
anhídrido 1-octil succínico, una combinación de
anhídrido 1-octil succínico y sulfato de aluminio,
oxicloruro de fósforo, una combinación de oxicloruro de fósforo y
de anhídrido acético o de acetato de vinilo, trimetafosfato de
sodio, una combinación de trimetafosfato de socio y tripolifosfato
de sodio, anhídrido succínico, y acetato de vinilo.
\vskip1.000000\baselineskip
Se evaluaron muestras de maíz céreo, de enlace
cruzado con POCl_{3} a un 0,02% en peso, al pH de producción
natural y a un pH de 9,5, para determinar la inhibición, y los
resultados se exponen en las tablas que siguen. Los datos muestran
viscosidad decreciente y casi ninguna caída de viscosidad con
tiempos más largos de tratamiento con calor, indicando que se
pueden hacer almidones con enlace cruzado incluso más inhibidos
mediante este proceso. Los datos muestran también que al
incrementar el pH se incrementa también la inhibición.
\vskip1.000000\baselineskip
Se introdujeron muestras de maíz céreo con un
contenido inicial de humedad del 10,9%, en un reactor de lecho
fluidizado, con nitrógeno como gas fluidizante que contenía amonio
en las concentraciones que se especifican en las tablas. Las
muestras fueron evaluadas respecto al efecto del gas amonio sobre el
nivel de inhibición. Comparando los resultados con los obtenidos en
el Ejemplo 5 a un pH de 9,5, se puede ver que el gas amonio resulta
efectivo para elevar el pH del almidón y evitar la hidrólisis, pero
no es efectivo para ajuste directo del pH del almidón con el fin de
evitar la hidrólisis y promover la inhibición.
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\vskip1.000000\baselineskip
Se introdujeron muestras de maíz céreo en un
reactor de lecho fluidizado y fueron pulverizadas con una solución
al 25% de carbonato de sodio, mientras se estaba introduciendo el
gas fluidizante, con el fin de elevar el pH. Las muestras fueron
llevadas después desde la temperatura ambiente hasta 160ºC en menos
de tres horas, y mantenidas a 160ºC durante los tiempos
especificados en la tabla.
Las muestras fueron evaluadas en cuanto a
inhibición. Los datos muestran que esta técnica tiene éxito en
cuanto a la elevación del pH de las muestras con el fin de evitar
la hidrólisis ácida y promover la inhibición.
Se evaluó el efecto del gas fluidizante sobre el
nivel de inhibición en muestras de maíz céreo a un pH de 9,5
fluidizado con gas nitrógeno y con aire. Las muestras fueron
probadas en cuanto a inhibición y los datos muestran que se alcanza
una velocidad de inhibición más alta cuando se utiliza aire gas
fluidizante en comparación con el nitrógeno.
Se evaluaron muestras de almidón con alto
contenido de amilosa (Hylon V) a pH natural y pH 9,5, respecto al
efecto del contenido alto de amilosa sobre la inhibición. Debido a
los altos niveles de amilosa, fue necesario utilizar un
Visco/amylo/Graph a presión (C.W. Brabender, Hackensack, NJ), para
obtener curvas Brabender. Las muestras se dispusieron en lechada al
10% de sólidos de almidón, se calentaron a 120ºC y se mantuvieron
durante 30 minutos. Los datos muestran que la inhibición se obtuvo
solamente en la muestra de pH alto.
Se dispusieron en lechada muestras de almidón de
maíz céreo y de tapioca en 1,5 partes de agua. Las lechadas se
dispusieron en un baño de agua a 52ºC, con agitación, y permitió
que se equilibraran durante una hora. Se añadió ClH concentrado al
0,8% en peso de las muestras. Se permitió que las muestras fueran
convertidas a 52ºC durante una hora. El pH fue ajustado después a
5,5 con carbonato de sodio, y después a pH de 8,5 con hidróxido de
sodio. Las muestras fueron recubiertas mediante filtrado y se
secaron con aire (aproximadamente a un 11% de humedad). Los
almidones, en cantidades de 50 g, fueron colocados en una bandeja
de aluminio, cubiertos y colocados en un horno de circulación
forzada a 140ºC durante 5,5 horas. Los almidones fueron evaluados
en cuanto a inhibición y los resultados se encuentran recogidos en
la tabla que sigue, y muestran que los almidones convertidos pueden
ser inhibidos térmicamente mediante este procedimiento.
Este ejemplo describe la preparación de aderezos
para barbacoa, que contienen un almidón de maíz céreo térmicamente
inhibido a su pH de producción natural (pH 6), tratado con calor a
160ºC durante 150 minutos (almidón T-I). Los
ingredientes y los porcentajes en peso, son como sigue:
| almidón T-I | \hskip2mm 2,5% |
| azúcar | 3,0 |
| sal | 0,3 |
| pimienta | 0,2 |
| polvo refrigerado | 0,2 |
| canela | 0,2 |
| clavo molido | 0,2 |
| puré de tomate | \hskip-2mm 47,4 |
| cebolla picada | 5,3 |
| salsa inglesa | 6,6 |
| agua | \hskip-2mm 26,2 |
| vinagre | 7,9 |
| TOTAL | \hskip-4mm 100,0 |
La salsa se calentó a 85ºC, se mantuvo durante 15
minutos, y se dejó enfriar durante la noche a temperatura ambiente.
La salsa tenía una textura suave, no cohesiva.
Los almidones granulares inhibidos térmicamente,
preparados mediante el presente procedimiento, pueden ser
utilizados en productos alimenticios o en productos industriales
siempre que se utilicen almidones de enlace cruzado químicamente.
La ventaja más importante de estos almidones consiste en que tienen
las características inhibidas de los almidones con enlace cruzado
químicamente sin la utilización de reactivos químicos. Una ventaja
adicional consiste en que estos almidones y harinas inhibidos
térmicamente, son esterilizados sustancialmente por el proceso de
inhibición térmica, y se mantienen estériles cuando se almacenan
apropiadamente. También resulta ventajoso el hecho de que cuando un
almidón con estabilidad a la licuación en frío que se produce de
forma natural, se inhibe térmicamente mediante el presente
procedimiento, el almidón inhibido térmicamente conserva su
estabilidad a la licuación en frío.
Claims (16)
1. Un almidón o una harina granulares no
pregelatinizados, térmicamente inhibidos, cuyo almidón o harina no
son un almidón o una harina céreos, que se preparan mediante:
- (a)
- hidratación de una harina o un almidón granular no pregelatinizado, hasta un contenido de humedad de menos del 1% en peso, para hacer que el almidón sea anhidro o sustancialmente anhidro, y
- (b)
- tratamiento con calor de la harina o el almidón anhidro o sustancialmente anhidro a una temperatura de 100ºC o mayor, durante un período de tiempo suficiente como para inhibir la harina o el almidón.
2. El almidón o la harina de la reivindicación 1,
en el que la harina o el almidón se ajustan a un pH neutro o
alcalino con anterioridad a las etapas de deshidratación y de
tratamiento con calor.
3. El almidón o la harina de la reivindicación 2,
en el que el pH es de 7,5-10,5, en el que la
temperatura de calentamiento es de 120-180ºC, y en
el que el tiempo de calentamiento es de hasta 20 horas.
4. El almidón o la harina de la reivindicación 3,
en el que el pH es de 8-9,5, en el que la
temperatura de calentamiento es de 140-160ºC, y en
el que el tiempo de calentamiento es de 3,5-4,5
horas.
5. El almidón o la harina de las reivindicaciones
1, 2, 3 ó 4, en el que las etapas de deshidratación y de
tratamiento con calor se llevan a cabo simultáneamente en un lecho
fluidizado.
6. El almidón o la harina de las reivindicaciones
1, 2, 3, 4 ó 5, en el que el almidón o la harina es un almidón o
una harina de un cereal, una raíz, un tubérculo, una legumbre o una
fruta.
7. El almidón de la reivindicación 6, en el que
el almidón se elige en el grupo consistente en plátano, maíz,
guisante, patata, batata, cebada, trigo, arroz, sagú, amaranto,
tapioca, sorgo, un almidón céreo, y un almidón con un contenido de
amilosa mayor del 40%.
8. El almidón de las reivindicaciones 1, 2, 3, 4
ó 5, en el que el almidón es un almidón modificado elegido en el
grupo consistente en un almidón convertido, un almidón
derivatizado, y un almidón con enlace cruzado formado
químicamente.
9. Un producto alimenticio que contiene una
harina o un almidón céreo térmicamente inhibido, que se prepara
mediante:
- (a)
- deshidratación de una harina o un almidón granular no pregelatinizado, hasta un contenido de humedad menor del 1% en peso, para hacer que el almidón sea anhidro o sustancialmente anhidro, y
- (b)
- tratamiento con calor de la harina o el almidón anhidro o sustancialmente anhidro, a una temperatura de 100ºC o mayor, durante un período de tiempo suficiente como para inhibir el almidón o la harina.
10. Un producto alimenticio que contiene el
almidón céreo térmicamente inhibido de la reivindicación 9, en el
que el pH de la harina o el almidón se ajusta hasta un pH de valor
neutro o alcalino con anterioridad a las etapas de deshidratación y
de tratamiento con calor.
11. El producto alimenticio de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que el pH es de 7,5-10,5,
en el que la temperatura de calentamiento es de
120-180ºC, y en el que el tiempo de calentamiento es
de hasta 20 horas.
12. El producto alimenticio de acuerdo con la
reivindicación 11, en el que el pH es de 8-9,5, en
el que la temperatura de calentamiento es de
140-160ºC, y en el que el tiempo de calentamiento es
de 3,5-4,5 horas.
13. El producto alimenticio de acuerdo con las
reivindicaciones 9, 10, 11 ó 12, en el que las etapas de
deshidratación y de tratamiento con calor se llevan a cabo
simultáneamente en lecho fluidizado.
14. El producto alimenticio de las
reivindicaciones 9, 10, 11 ó 12, en el que el almidón céreo se
elige en el grupo consistente en maíz céreo y cebada cérea.
15. El producto alimenticio de la reivindicación
9, en el que el almidón céreo es un almidón modificado elegido en
el grupo consistente en un almidón convertido, un almidón
derivatizado, y un almidón de enlace cruzado químicamente.
\newpage
16. El producto alimenticio de las
reivindicaciones 9 ó 10, en el que el almidón es un almidón de
patata, un almidón de tapioca, un almidón de maíz, o un almidón con
un contenido de amilosa superior al 40%.
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