ES2227988T3 - Maltodextrinas ramificadas y su procedimiento de fabricacion. - Google Patents
Maltodextrinas ramificadas y su procedimiento de fabricacion.Info
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Abstract
Maltodextrinas ramificadas, caracterizadas por presentar entre 22% y 35% de enlaces glucosídicos 1-6, un contenido de azúcares reductores inferior a 20%, un índice de polimolecularidad inferior a 5 y un masa molecular media en número Mn como máximo igual a 4500 g/mol.
Description
Maltodextrinas ramificadas y su procedimiento de
fabricación.
La invención tiene por objeto maltodextrinas
ramificadas, hidrogenadas o no, que presentan características
específicas en términos de relaciones de enlaces glucosídicos
1\rightarrow6, con contenido de azúcares reductores y de masa
molecular media.
La invención se refiere igualmente a un
procedimiento para la fabricación de dichas maltodextrinas
ramificadas. Se refiere además a un compuesto acariógeno que
comprende dichas maltodextrinas ramificadas y como mínimo un poliol,
utilizable en los productos destinados a su ingesta por el hombre o
por animales.
Según el sentido de la presente invención, se
comprende por maltodextrinas ramificadas, maltodextrinas cuyo
contenido en enlaces glucosídicos 1\rightarrow6 es superior al de
las maltodextrinas normales.
Las maltodextrinas normales se definen como
mezclas purificadas y concentradas de glucosa y de polímeros de
glucosa esencialmente enlazada en 1\rightarrow4 que tienen
solamente de 4 a 5% de enlaces glucosídicos 1\rightarrow6, con
pesos moleculares extremadamente variados, completamente solubles en
agua y con bajo poder reductor.
Estas maltodextrinas normales son fabricadas de
manera clásica por hidrólisis ácida o enzimática de almidón de
cereales o de tubérculos. La clasificación de las maltodextrinas
normales se basa principalmente en la medición de su poder reductor,
expresado de forma clásica por el concepto de Dextrosa Equivalente o
D.E.. Sobre este aspecto particular, la definición de las
maltodextrinas según las Monograph Spécifications del Food
Chemical Codex precisa que el valor de D.E. no debe superar
20.
Este valor de D.E. es, no obstante, insuficiente
para representar de manera precisa la distribución molecular de las
maltodextrinas estándar. En efecto, la hidrólisis ácida del almidón,
totalmente aleatoria, o su hidrólisis enzimática, un poco más
ordenada, facilitan mezclas de glucosa y de polímeros de glucosa que
la única medición del D.E. no permite definir con precisión, y que
presentan moléculas de pequeñas dimensiones, con reducido Grado de
Polimerización (D.P.), y asimismo moléculas con dimensiones de gran
longitud, con D.P. elevado.
La medición del D.E. no facilita en realidad más
que una idea aproximada del D.P. medio de la mezcla de glucosa y de
los polímeros de glucosa constitutivos de las maltodextrinas
normales y, por lo tanto, de su masa molecular media en número (Mn).
Para completar la caracterización de la distribución de las masas
moleculares de las maltodextrinas normales, la determinación de otro
parámetro es importante, el de la masa molecular media en peso
(Mp).
En la práctica, los valores de Mn y de Mp no se
calculan, sino que se miden por diferentes técnicas. Se utiliza, por
ejemplo, un método de medición adaptado a los polímeros de glucosa,
que se basa en la cromatografía de permeación de gel sobre columnas
de cromatografía calibradas con pululanos de masas moleculares
conocidas.
La relación Mp/Mn es llamada índice de
polimolecularidad (I.P.) y permite caracterizar globalmente la
distribución de las masas moleculares de una mezcla de polímeros. En
general, el reparto en masas moleculares de las maltodextrinas
normales conduce a valores de I.P. comprendidos entre 5 y 10.
En la cuestión de la aplicación, las
maltodextrinas normales son utilizadas en numerosos campos
industriales y en particular en el campo alimenticio.
No obstante, su reducida relación de
ramificación, su contenido relativamente elevado de compuestos de
reducido D.P. y el hecho de que no se les atribuye ningún efecto
prebiótico, hace que las maltodextrinas normales no puedan ser
utilizadas en aplicaciones para las que existe necesidad de disponer
compuestos poliglucosilados de reducido poder calórico, débil
cariogenicidad o con mejora de la calidad de la flora
intestinal.
Por "compuestos poliglucosilados de reducido
poder calórico" se comprenden compuestos poliglucosilados que, al
no ser asimilados por el organismo humano o animal más que de forma
reducida o siendo muy poco sensibles a las actividades enzimáticas
del intestino delgado, no aportan el poder calórico de los
compuestos poliglucosilados normales.
Por "compuestos poliglucosilados de reducida
cariogenicidad", se comprende compuestos que presentan una menor
acidificación por bacterias de la cavidad bucal que los azúcares
clásicos, tales como la sacarosa, glucosa, fructosa o compuestos
poliglucosilados normales. El efecto cariógeno es debido
efectivamente a la presencia, en la cavidad bucal, de bacterias que
metabolizan los azúcares y comportan la producción de ácidos. La
reducción del pH de la boca conduce a la disolución de la
hidroxiapatita del esmalte dental y a la creación de cavidades.
Por "mejorar la calidad de la flora
intestinal", se comprende el fomento del desarrollo en el
intestino grueso de microorganismos que son beneficiosos para la
salud humana o de los animales, tales como floras bifidógenas,
butirógenas, lácticas, etc. Se hablará igualmente en este caso de
efecto prebiótico, puesto que favorece el desarrollo de este
conjunto de poblaciones de microorganismos beneficiosos para la
salud.
De todo lo anterior, se deduce que existe la
necesidad no satisfecha de disponer de maltodextrinas que, además de
sus características habituales, tienen un bajo poder calórico,
reducida cariogenicidad y poseen capacidades de mejora de la calidad
de la microflora intestinal.
La solicitante ha tenido el mérito de conciliar
todos estos objetivos que se han considerado hasta el momento no
conciliables ideando y elaborando, a base de numerosas
investigaciones, nuevos tipos de productos, a saber, maltodextrinas
ramificadas específicas.
Las maltodextrinas ramificadas según la
invención, se caracterizan, por lo tanto, por el hecho de que
presentan entre 22 y 35%, preferentemente entre 27 y 34%, de enlaces
glucosídicos 1\rightarrow6, un contenido de azúcares reductores
inferior a 20%, un índice de polimolecularidad inferior a 5 y una
masa molecular media en número Mn como máximo igual a 4500
g/mol.
En la práctica, el Mn se sitúa generalmente entre
250 y 4500 g/mol.
El contenido en enlaces glucosídicos
1\rightarrow6 comprendido entre 22 y 35% confiere a las
maltodextrinas ramificadas según la invención, un carácter de
indigestibilidad que tiene como consecuencia la disminución de su
poder calórico, impidiendo su asimilación a nivel del intestino
delgado. Su débil contenido en moléculas con reducido D.P., tales
como D.P.1, contribuye igualmente a que las maltodextrinas
ramificadas según la invención presenten una caloricidad más
reducida que las maltodextrinas normales, quedando por esta razón
fuertemente reducida la cantidad de glucosa libre directamente
asimilable por el organismo. La determinación del poder calórico de
las maltodextrinas ramificadas se lleva a cabo por cálculo, a partir
de la evaluación de la parte representada por la fracción
indigerible en el intestino delgado y fermentada en el intestino
grueso, considerada en este caso como aportando 2 kcal/g. Las
maltodextrinas ramificada según la invención tienen por lo tanto un
valor calórico deducido inferior a 2,5 kcal/g.
El contenido de enlaces glucosídicos
1\rightarrow6 elevado tiene como consecuencia reducir el poder
cariógeno de las maltodextrinas ramificadas según la invención,
reduciendo su asimilación por los microoganismos de la cavidad
bucal.
Esta relación elevada de enlaces glucosídicos
1\rightarrow6 confiere igualmente a estas maltodextrinas
ramificadas propiedades prebióticas específicas. En efecto, se ha
observado que las bacterias del ciego y del colón del hombre y de
los animales tales como las bacterias butirógenas, lácticas o
propiónicas metabolizan estos compuestos altamente ramificados.
Por otra parte, las maltodextrinas ramificadas
según la invención favorecen el desarrollo de las bacterias de tipo
bifidógeno en detrimento de las bacterias no deseables. La
determinación de los efectos prebióticos de las maltodextrinas
ramificadas se efectúa en los animales por el protocolo siguiente,
que ha sido puesto a punto por la solicitante.
Un grupo de animales, preferentemente animales de
laboratorio (hamsters dorados de cepa RJ Aura), es alimentado con
una solución que contiene 15% en peso/volumen de los productos a
comprobar. Otro grupo testigo recibe una alimentación normal. El
ensayo es conducido durante 14 días, al final de los cuales los
animales son sacrificados y el ciego es extraído. Se determina el
contenido de ácido acético, propiónico, butírico y láctico, que
muestra el desarrollo de la microflora intestinal correspondiente,
en el sobrenadante de un preparado del contenido del ciego después
de centrifugación. Los análisis realizados después de la asimilación
de las maltodextrinas ramificadas hidrogenadas de alto peso
molecular según la invención han demostrado, por ejemplo, un notable
desarrollo de la microflora intestinal.
Las maltodextrinas ramificadas según la invención
presentan además un contenido de enlaces glucosídicos residuales
1\rightarrow4 relativamente elevado y un débil poder reductor que
le permiten conservar las mismas funcionalidades de base que las
maltodextrinas normales. Este contenido de enlaces glucosídicos
1\rightarrow4 puede estar comprendido entre 42 y 50%, contenido
que, según conocimiento de la solicitante, no ha sido todavía
descrito en combinación con un contenido de enlaces glucosídicos
1\rightarrow6 comprendido entre 22 y 35% según la invención. De
modo preferente, las maltodextrinas ramificadas según la invención
presentan una proporción de enlaces glucosídicos
1\rightarrow4/1\rightarrow6 comprendida entre 1,2 y 2,3 y en
especial entre 1,3 y 2. Se han indicado como ejemplos maltodextrinas
ramificadas que presentan una proporción comprendida entre 1,3 y
1,8. De este modo, pueden desempeñar el papel de agentes
texturantes, espesantes y/o gelificantes de carga o de encapsulado,
en especial en productos alimenticios, farmacéuticos o
veterinarios.
Las maltodextrinas ramificadas según la invención
presentan finalmente un I.P. cuyo control a un valor inferior a 5
permite definir una población de polímeros de glucosa de poca
dispersibilidad de las masas moleculares, ofreciendo simultáneamente
una gama de masas moleculares satisfactoria, puesto que los valores
de Mn pueden alcanzar 4500 g/mol. Este valor del I.P. puede situarse
de modo específico entre 1,5 y 3 y, por ejemplo, entre 1,8 y
2,9.
Una primera familia de productos según la
invención está constituida por maltodextrinas ramificadas de alto
peso molecular, que presentan preferentemente un contenido de
azúcares reductores como máximo igual a 5 y un Mn comprendido entre
2000 y 4500 g/mol.
En esta familia, se puede distinguir una primera
subfamilia constituida por maltodextrinas ramificadas de altos pesos
moleculares, que presentan un contenido de azúcares reductores
inferior a 2% y un Mn comprendido entre 3000 y 4500 g/mol.
Una segunda subfamilia está constituida por
maltodextrinas ramificadas de altos pesos moleculares que presentan
un contenido de azúcares reductores comprendido entre 2% y 5% y un
Mn comprendido entre 2000 y 3000 g/mol.
Una segunda familia de productos según la
invención está constituida por maltodextrinas ramificadas de bajo
peso molecular, que presentan preferentemente un contenido de
azúcares reductores comprendido entre 5 y 20% y un Mn inferior a
2000 g/mol.
En esta segunda familia, se puede distinguir una
primera subfamilia constituida por maltodextrinas ramificadas de
bajo peso molecular, que presentan un contenido de azúcares
reductores comprendido entre más de 5% y 8% y un Mn comprendido
entre 500 y 1500 g/mol.
Una segunda subfamilia está constituida por
maltodextrinas ramificadas de bajo peso molecular que presentan un
contenido de azúcares reductores comprendido entre más de 8% y 15% y
un Mn inferior a 500 g/mol.
La invención se refiere también a maltodextrinas
ramificadas, tales como las anteriormente mencionadas, en forma
hidrogenada. Las maltodextrinas ramificadas hidrogenadas están
especialmente destinadas a aplicaciones que requieren productos con
buena estabilidad térmica y cuando la presencia de azúcares
reductores debe ser, por lo tanto, evitada.
La presente invención se refiere igualmente a un
compuesto acariógeno, caracterizado por comprender maltodextrinas
según la invención y como mínimo un poliol. El poliol es escogido
preferentemente dentro del grupo constituido por treitol, eritritol,
xilitol, arabitol, ribitol, sorbitol, manitol, maltitol,
maltotritol, maltotetraitol, lactitol, isomaltulosa hidrogenada,
glicerina y los hidrolizados de almidón hidrogenados.
Según una forma de realización ventajosa según la
invención, el compuesto acariógeno comprende de 30 a 70% en peso de
maltodextrinas ramificadas y de 70 a 30% en peso de maltitol,
composición que encuentra aplicación específica en la fabricación de
pastillas de goma y otros artículos de confitería.
Dadas sus características
físico-químicas y fisiológicas, las maltodextrinas
ramificadas según la invención tienen un interés cierto e inmediato
en especial en la preparación de compuestos acariógenos destinados a
ser ingeridos por el hombre o por los animales.
Con la expresión "compuestos destinados a ser
ingeridos por el hombre o por animales", se comprende los
compuestos o productos destinados a la ingestión y a la
administración oral tales como los diferentes artículos alimenticios
como artículos de confitería, de pastelería, helados, pastas de
mascar, chicles, bebidas, confituras, sopas, preparados a base de
leche, yogures, pasteles, alimentos preparados para animales,
productos farmacéuticos, veterinarios, dietéticos o higiénicos tales
como, por ejemplo, elixires, jarabes contra la tos, tabletas o
comprimidos, pastillas, soluciones de higiene bucal, pastas y geles
dentífricos.
Para preparar las maltodextrinas ramificadas
según la invención, se realiza una sucesión de etapas que se indican
a continuación y que consisten en:
- a.
- preparar un almidón acidificado deshidratado que presenta una humedad inferior a 5%, preferentemente inferior o igual a 4%,
- b.
- tratar el almidón acidificado deshidratado de este modo en un reactor del tipo de capa delgada a una temperatura comprendida entre 120 y 300ºC, preferentemente comprendida entre 150 y 200ºC,
- c.
- recogida, purificación y preferentemente concentración de los derivados de almidón ramificados obtenidos de este modo,
- d.
- realizar un fraccionamiento molecular de dichos derivados de almidón ramificados en función de su masa molecular media en número de manera que se obtengan las maltodextrinas ramificadas.
La primera etapa del procedimiento según la
invención consiste en preparar un almidón acidificado deshidratado
que presenta una humedad inferior a 5%, preferentemente inferior o
igual a 4%.
El origen botánico del almidón es indiferente. El
almidón puede provenir, por lo tanto, de trigo, maíz, patatas, arroz
o de la mandioca. No obstante, es preferible ventajosamente utilizar
almidón de trigo, tal como se indica más adelante como ejemplo.
El ácido utilizado para acidificar el almidón
puede ser escogido dentro del grupo constituido por ácido
clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido nítrico y ácido
cítrico. No obstante, teniendo en cuenta el hecho que el ácido
cítrico es susceptible de generar enlaces éster no deseables, puesto
que son responsables de sabor amargo y que el transporte del ácido
sulfúrico presentan evidentes problemas de seguridad, se prefiere
utilizar dentro del marco de la invención el ácido clorhídrico,
ácido fosfórico o ácido nítrico. La cantidad de ácido utilizado en
el procedimiento según la invención, está comprendida entre 5 y 100
meq H+/kg de almidón seco, preferentemente comprendida entre 10 y 50
meq H+/kg de almidón seco. Es importante que el reparto del ácido
dentro del almidón sea lo más homogéneo posible.
Se pueden utilizar diferentes técnicas para la
acidificación del almidón tal como la acidificación continua o
discontinua, en fase seca o líquida. No obstante, si el almidón
acidificado está destinado a su utilización en un procedimiento de
modificación continuo, es preferible en la presente invención
utilizar un medio de acidificación continuo para realizar un
procedimiento lo más continuo posible, y limitar de esta manera las
operaciones no productivas carga, descarga, vaciado).
Una vez realizada la acidificación, el almidón es
secado hasta un contenido de humedad inferior a 5% con la finalidad
de favorecer posteriormente las ramificaciones o conexiones entre
moléculas. En esta etapa de secado, es conveniente igualmente
limitar las reacciones de hidrólisis, con la finalidad de evitar el
aumento de los azúcares reductores no deseables.
La solicitante ha podido comprobar que era
necesario favorecer, en esta etapa, las técnicas de secado de tipo
continuo que permiten conseguir la humedad perseguida en un tiempo
de permanencia del orden de un minuto, o incluso de un segundo, y
limitar de esta manera las reacciones de hidrólisis del almidón.
La segunda etapa del procedimiento según la
invención consiste en tratar el almidón acidificado y deshidratado
en un reactor de tipo continuo de capa delgada a una temperatura
comprendida entre 120 y 300ºC, preferentemente comprendida entre 150
y 200ºC. Por reactor de tipo continuo de capa delgada, la
solicitante comprende cualquier tipo de reactor que permita aplicar
al producto una temperatura muy elevada durante un tiempo muy corto,
con la finalidad de obtener una transformación importante de la
estructura del producto, principalmente al nivel de los enlaces
glucosídicos, generando simultáneamente el mínimo de productos de
degradación posible. Los reactores de tipo turbosecador (por
ejemplo, comercializados por la empresa VOMM) o malaxador (por
ejemplo, comercializado por la empresa BÜSS) corresponden a esta
definición.
De manera ventajosa, este reactor de tipo
continuo y de capa delgada está constituido por una zona de reacción
mantenida a una temperatura comprendida entre 150 y 200ºC. El
calentamiento se puede asegurar por convección, conducción o
radiación. Eventualmente, esta zona de reacción puede estar
precedida y/o seguida de una zona de transporte.
El tiempo de permanencia del almidón acidificado
deshidratado en este reactor de tipo continuo de capa delgada es
función de la temperatura y de la cantidad de ácido utilizado en la
etapa de acidificación. El tratamiento a alta temperatura en estas
condiciones y en un período de tiempo muy corto que no supera en
general los diez segundos conduce a la obtención de compuestos
derivados del almidón muy parcialmente hidrolizados y sobretodo
enriquecidos en enlaces glucosídicos 1\rightarrow6, resultando en
reacciones de ramificación.
La tercera etapa del procedimiento según la
invención consiste en recoger, purificar y preferentemente
concentrar los derivados de almidón ramificados obtenidos de este
modo. Se reúnen los derivados de almidón ramificados en la salida
del reactor y se utilizan etapas de purificación clásicas para
elminar las impurezas de naturaleza proteica, lipídica o incluso de
materias colorantes. Esta purificación es llevada a cabo por
cualquier método conocido en sí mismo por los técnicos de la
materia, por ejemplo, por filtrado, tratamiento por negro de carbón,
decoloración y desmineralización sobre resinas, incluso por
ultrafiltración. La filtración se puede realizar en dos tiempos, en
vacío, con ayuda de un filtro rotativo en vacío, y a presión, con
ayuda de un filtro a presión.
La decoloración puede seguir el encadenamiento
clásico sobre resinas adsorbentes no funcionalizadas de ROHM y HASS
(tipo XAD 16), y sobre resinas catiónicas de Purolite (tipo C145) y
aniónicas de Purolite (tipo A 860). A continuación, los derivados de
almidón ramificados, filtrados y decolorados pueden ser concentrados
por cualquier técnica conocida por sí misma, por ejemplo, por
evaporación.
A continuación, se someten los derivados de
almidón ramificados a un fraccionamiento molecular, y después
eventualmente a una hidrogenación catalítica. Se puede igualmente
invertir el orden de estas dos etapas. Esta etapa de fraccionamiento
molecular puede consistir, por ejemplo, en una separación
cromatográfica, en una separación sobre membrana o en una
precipitación selectiva por disolvente.
Esta etapa de fraccionamiento molecular está
destinada a recoger las fracciones de las maltodextrinas ramificadas
que presentan características que pueden ser adaptadas a una
aplicación determinada, en términos de poder calorífico reducido, de
reducida cariogenicidad, o de características prebióticas.
De este modo, investigaciones realizadas por la
solicitante han permitido demostrar que, para la fabricación de
gomas, la fracción de maltodextrinas ramificadas con un valor de Mn
situado entre 2000 y 4000 g/mol proporcionaba resultados muy
favorables.
De manera general, el fraccionamiento molecular
se efectúa sobre los derivados de almidón ramificados filtrados y
después desmineralizados y concentrados hasta un contenido de
materia seca prácticamente comprendido entre 20 y 70%,
preferentemente entre 25 y 60%.
Cuando se procede a este fraccionamiento
molecular por vía cromatográfica, la etapa de fraccionamiento
cromatográfico es efectuada de manera conocida por sí misma, de
manera discontinua o continua (lecho móvil simulado), sobre resinas
catiónicas fuertes de tipo macroporoso, cargadas preferentemente con
ayuda de iones alcalinos o alcalino-térreos, tales
como calcio y magnesio, pero más preferentemente con ayuda de iones
sodio o potasio.
Según un modo de realización preferente, el
fraccionamiento cromatográfico es realizado utilizando los
procedimientos y aparatos descritos en la Patente americana nº 4 422
881, de la que es titular la solicitante. La obtención de las
maltodextrinas ramificadas es, por lo tanto, realizada de manera
ventajosa por el paso de los derivados de almidón ramificados sobre
una resina de poliestireno/divinil benceno (o DVB), de tipo
catiónico fuerte macroporosa, en forma de potasio, de granulometría
de 250 a 350 \mum. La resina poliestirénica catiónica fuerte
macroporosa, en forma de potasio es escogida preferentemente en el
grupo constituido por la C 141 de Purolite con 5% de DVB, de la C
145 de Purolite con 8% de DVB o de la C 150 de Purolite con 12% de
DVB.
De manera general, la cromatografía es realizada
sobre 4 a 10 platos mantenidos a una temperatura del orden de 80ºC y
la alimentación es asegurada con un jarabe de derivados de almidón
ramificados conducido a un valor aproximado de 50% de materia
seca.
La elección de los parámetros de conducción del
fraccionamiento cromatográfico se encuentra al alcance del técnico
en la materia. La elección de estos parámetros es efectuada de
manera tal que la fracción que contiene las maltodextrinas
ramificadas presenta un Mn y un contenido de enlaces 1\rightarrow6
según la invención.
En el caso en el que se considerara necesario,
las maltodextrinas ramificadas según la invención pueden ser
sometidas, en esta fase del procedimiento, a una etapa suplementaria
de eliminación de la glucosa. Este tratamiento suplementario de
eliminación de la glucosa puede ser realizado si el contenido
limitado de glucosa residual libre de las maltodextrinas ramificadas
se muestra todavía poco deseable para las aplicaciones previstas. Se
utilizará este tratamiento suplementario, por ejemplo, en el caso en
el que se busca un reducido valor calórico para las maltodextrinas
ramificadas, lo que es el caso para las maltodextrinas de bajo peso
molecular.
Se realiza este tratamiento suplementario por
cualquier medio conocido en sí mismo, por ejemplo, por
transformación de la glucosa seguida de una etapa de
desacidificación sobre cambiador de aniones. Esta etapa
suplementaria puede ser efectuada por transformación biológica de la
glucosa por oxidación enzimática o con ayuda de una bacteria
oxidante, o por separación de la glucosa sobre una resina o una
membrana. También se puede efectuar con ayuda de levaduras que
transforman la glucosa en alcohol, que se elimina por evaporación en
la continuación del procedimiento.
Según una variante del procedimiento según la
invención, las maltodextrinas ramificadas son reducidas a una etapa
de hidrogenación catalítica. La hidrogenación catalítica de estas
maltodextrinas ramificadas se efectúa según las técnicas
conocidas.
Los parámetros analíticos de cada una de las
maltodextrinas ramificadas se determinan a continuación. Más
particularmente, se determina el contenido de azúcares reductores,
expresado en glucosa, en peso con respecto al peso seco de producto
analizado, por el método de BERTRAND. Los valores de Mn y de Mw son
medidos a continuación por cromatografía de expulsión estérica,
fundada sobre la retención selectiva de las moléculas del soluto en
función de su dimensión, en razón de su penetración o no en los
poros de la fase estacionaria. La determinación del contenido de
enlaces glucosídicos 1\rightarrow2, 1\rightarrow3,
1\rightarrow4 y 1\rightarrow6 se efectúa por utilización de la
técnica clásica de metilación descrita por HAKOMORI, S., 1964, J.
Biol. Chem, 55, 205.
Otras características y ventajas de la invención
quedarán claramente demostradas por la lectura de los ejemplos
siguientes. No obstante, éstos tienen solamente carácter ilustrativo
y no limitativo.
Se acidifica almidón de trigo mediante ácido
clorhídrico a razón de 19,6 meq H+/kg seco, a continuación se seca a
una humedad residual de 4%. Esta materia prima es introducida a
continuación en un amasador BUSS de tipo PR 46 mantenido a una
temperatura de 180ºC, con un caudal de 20 kg/h, con un tiempo de
permanencia de 5 segundos. Se interrumpe rápidamente la reacción por
pulverización de agua fría a 15ºC.
Después de purificación por filtrado,
decoloración sobre resinas adsorbentes y sobre resinas catiónicas y
aniónicas, los derivados de almidón ramificados obtenidos de este
modo son llevados a un contenido de materia seca de 50%.
El producto obtenido es sometido a cromatografía
sobre resina catiónica fuerte macroporosa de Purolite C 145 en forma
de potasio, con granulometría 250-350 \mum,
configurada en 6 platos de 200 litros, mantenidos a 75ºC.
Los caudales de alimentación del jarabe de
derivados de almidón ramificado y de agua de elución se han fijado
en 60 l/h y 400 l/h, a nivel del primer y del tercer plato,
respectivamente. La selección de los caudales de salida del segundo
y cuarto plato condiciona la obtención de las fracciones de las
maltodextrinas ramificadas de alto peso molecular y de bajo peso
molecular.
Se fija el caudal de salida del segundo plato en
280 l/h para obtener el compuesto A y en 320 l/h para obtener el
compuesto B. Se fija el caudal de la salida del cuarto plato en 180
l/h para el compuesto C.
Los resultados del análisis, después de
cromatografía, son reagrupados en la siguiente tabla I. A título de
comparación, se reagrupan igualmente ciertos parámetro analíticos de
las maltodextrinas normales del estado de la técnica cuyo Mn
equivale al de ciertas maltodextrinas ramificadas (compuestos D y
E).
Las primeras etapas de preparación de la
maltodextrina ramificada según la invención son iguales a las
descritas en el ejemplo 1.
El aislamiento de la fracción de bajo peso
molecular se efectúa a nivel del cuarto plato con un caudal de
salida fijado en 140 l/h. Se obtiene la fracción de Mn que tiene un
valor de 370 g/mol con regulación de los parámetros cromatográficos
que fijan el rendimiento al 30%. El rendimiento se comprende en este
caso como la proporción de materia seca extraída de dicha fracción
de alto peso molecular con respecto a la materia seca introducida en
el sistema cromatográfico.
El contenido elevado de azúcares reductores
(superior a 20%) ha condicionado la puesta en práctica de una etapa
de eliminación de la glucosa, que consiste en una etapa de
eliminación de la glucosa por la glucosa oxidasa en las condiciones
siguientes: la solución ajustada a 20% de materia seca, pH 6,0, se
calienta a 35ºC, recibe la adición de Novozym 771 (glucosa oxidasa
NOVO), a razón de 1 ml por litro de solución, es decir, 0,5 %/peso
seco; se mantiene con una agitación a 750 \mum y una aireación de
1,2 vvm, conteniendo la solución inicialmente 13%/peso seco de
glucosa, conteniendo después de 5 horas, menos de 10%/peso seco. Los
resultados analíticos de la maltodextrina ramificada F que resulta
según la invención se reagrupan en una tabla II.
Se fabrican gomas a partir de una mezcla M de 50%
en peso de maltodextrinas ramificadas según la invención
correspondientes al producto B del ejemplo 1 con 50% en peso de
maltitol.
La fórmula de las gomas se indica en la siguiente
tabla III.
Las características de las gomas obtenidas se
reúnen en la siguiente tabla IV:
El comportamiento de las gomas obtenidas con la
mezcla M según la invención es, por lo tanto, claramente ventajoso
puesto que se caracteriza por:
- -
- una reducida higroscopicidad, que se traduce por una muy débil dilución en agua (en especial con una actividad en agua inferior a 3,5) cuando se ponen estas gomas en atmósfera húmeda,
- -
- una textura en boca, y una dureza INSTRON (comprendida entre 25 y 35), que permite utilizar una cantidad menor de goma arábiga, por lo que se mide en ventajas económicas apreciables.
Resulta de todo lo anterior que la utilización de
las maltodextrinas ramificadas y de los compuestos según la
invención está especialmente adaptada para la preparación de
artículos de confitería y en especial de artículos de goma.
Según la información de la que dispone la
sociedad solicitante, no se ha descrito hasta el momento gomas a
base de maltodextrinas ramificadas, que presenten simultáneamente
las dos características antes citadas de comportamiento en el agua y
dureza INSTRON.
Claims (10)
1. Maltodextrinas ramificadas,
caracterizadas por presentar entre 22% y 35% de enlaces
glucosídicos 1\rightarrow6, un contenido de azúcares reductores
inferior a 20%, un índice de polimolecularidad inferior a 5 y un
masa molecular media en número Mn como máximo igual a 4500
g/mol.
2. Maltodextrinas ramificadas, según la
reivindicación 1, caracterizadas porque presentan un
contenido de azúcares reductores inferior a 2% y un Mn comprendido
entre 3000 y 4500 g/mol.
3. Maltodextrinas ramificadas, según la
reivindicación 1, caracterizadas porque presentan un
contenido de azúcares reductores comprendido entre 2% y 5% y un Mn
comprendido entre 2000 y 3000 g/mol.
4. Maltodextrinas ramificadas, según la
reivindicación 1, caracterizadas porque presentan un
contenido de azúcares reductores superior a 5% y como máximo igual a
8%, y un Mn comprendido entre 500 y 1500 g/mol.
5. Maltodextrinas ramificadas, según la
reivindicación 1, caracterizadas porque presentan un
contenido de azúcares reductores superior a 8% y como máximo igual a
15%, y un Mn inferior a 500 g/mol.
6. Maltodextrinas ramificadas, según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizadas porque son
hidrogenadas.
7. Compuesto acariógeno, caracterizado por
comprender maltodextrinas ramificadas, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6 y como mínimo un poliol.
8. Compuesto acariógeno, según la reivindicación
7, caracterizado por comprender de 30 a 70% en peso de
maltodextrinas ramificadas, según cualquiera de las reivindicaciones
1 a 6, y de 70 a 30% en peso de maltitol.
9. Procedimiento de preparación de maltodextrinas
ramificadas, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado porque se procede a:
- a.
- preparación de un almidón acidificado deshidratado que presenta una humedad inferior a 5%,
- b.
- tratar el almidón acidificado deshidratado de este modo en el reactor de tipo continuo con capa delgada, a una temperatura comprendida entre 120 y 300ºC,
- c.
- recogida, purificación y preferentemente concentración de los derivados de almidón ramificados obtenidos de este modo,
- d.
- realización de un fraccionamiento molecular de dichos derivados de almidón ramificados en función de su masa molecular media en número de manera que se obtengan más maltodextrinas ramificadas.
10. Procedimiento, según la reivindicación 9,
caracterizado porque se efectúa una hidrogenación catalítica
de las maltodextrinas ramificadas según la invención.
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