ES2250318T3 - Conversion enzimatica de almidon. - Google Patents
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Abstract
Una composición seca que comprende almidón natural y perborato sódico. La presente invención describe una composición seca que comprende almidón natural y perborato sódico. El perborato sódico está presente en una cantidad de desde el 0, 1 hasta el 1% p/p, preferentemente desde el 0, 1% hasta el 0, 5%. La composición es adecuada para la preparación de almidón de viscosidad estable mediante hidrólisis enzimática del almidón. La presente invención describe además un procedimiento para preparar almidón de viscosidad estable en el que se hace uso de una composición que contiene almidón natural y perborato. El procedimiento comprende las siguientes etapas: a) preparar una suspensión con una concentración desde el 25 hasta el 38% de sólidos, preferentemente del 35% de sólidos, que contienen almidón natural y desde el 0, 1% p/p hasta el 0, 5% p/p de perborato sódico basado en almidón natural, b) añadir una cantidad eficaz de enzima hidrolítica a la suspensión, c) calentar la suspensión hasta una temperatura de entre 65º y 80ºC, d) mantener la suspensión a la temperatura de entre 65º y 80ºC hasta que se alcance una viscosidad final deseada, e) aumentar adicionalmente la temperatura hasta un valor que conduzca a la inactivación enzimática, y opcionalmente f) permitir que se enfríe la suspensión de almidón.
Description
Conversión enzimática de almidón.
La presente invención se refiere a la conversión
enzimática de almidón. El almidón se hidroliza enzimáticamente para
dar un producto con una viscosidad final deseada y estable. La
viscosidad final estable se obtiene terminando la actividad
enzimática mediante calentamiento del producto en presencia de
perborato sódico. Más específicamente, la invención se refiere a un
producto que comprende almidón y perborato sódico. La adición del
perborato al polvo de almidón hace más fácil la conversión
enzimática posterior del almidón con alfa-amilasa y
la finalización de la reacción. El procedimiento da como resultado
una pasta de almidón con una viscosidad final estable. El producto
se utiliza preferentemente en las industrias papeleras y de cartón
ondulado, específicamente en el encolado y/o estucado superficial de
papel.
El almidón es un hidrato de carbono sintetizado
en maíz, tapioca, patata y en la mayoría de las otras plantas de
unidades de dextrosa. El polímero existe en dos formas: una
estructura lineal de aproximadamente 500 unidades, amilosa, y una
estructura ramificada de varios miles de unidades, amilopectina. Las
cantidades relativas de amilosa y amilopectina difieren entre los
diferentes tipos de plantas. La amilosa lineal constituye el 27% del
almidón de maíz normal, la amilopectina ramificada completa el 73%
restante. Se han seleccionado algunas especies de maíz por su alto
contenido en amilosa, contienen hasta el 70% de amilosa.
El almidón, los derivados del almidón y los
almidones modificados han encontrado un gran número de aplicaciones
en campos tan diversos como la comida, el pienso, los detergentes,
la farmacia y la industria papelera y del cartón ondulado.
En el campo de los adhesivos de cartón ondulado
se conocen las mezclas líquidas de almidón y perborato sódico.
El documento JP 56129278 (Derwent Abstract)
describe adhesivos que contienen almidón, perborato sódico, agua e
hidróxido sódico. Estos adhesivos tienen baja viscosidad y adhesión
de alta velocidad.
El documento EP 0 049 009 describe un
procedimiento para preparar cola de almidón a partir de almidón, en
particular de almidón natural, en el que parte del almidón se
gelatiniza en agua en un medio alcalino, opcionalmente seguido por
la adición de aditivos tales como compuestos químicos de boro. El
contenido de material seco de almidón es del 20-45%
en peso y se añaden aditivos tales como perborato sódico. Se
prefiere sumamente perborato sódico junto con un catalizador de
sulfato de cobre.
El propósito fundamental del uso de almidón en la
industria del estucado de papel es unir las partículas de pigmento
entre sí y al sustrato de papel. Con el fin de lograr este efecto
adhesivo del almidón, el almidón tiene que gelatinizarse. El método
habitual para gelatinizar el almidón es calentar el almidón en
suspensión por encima de la temperatura requerida para la
gelatinización. En estas condiciones, los gránulos se hinchan y se
forman fragmentos, dando como resultado una dispersión coloidal que
entonces actúa como un adhesivo.
Cuando el almidón natural se prepara simplemente
de este modo, el adhesivo resultante es demasiado viscoso para
cumplir los requisitos de equilibrio del agua necesarios para
formulaciones de estucado con alto contenido en sólidos. El almidón
así preparado es demasiado viscoso para aplicaciones y muestra un
comportamiento de retrogradación muy alto.
Se puede influir en la viscosidad final del
almidón tratando química o térmicamente el almidón antes de su uso.
Dependiendo de las propiedades deseadas, el proveedor de almidón
puede utilizar varios métodos químicos para modificar el producto de
almidón seco. Alternativamente, el usuario puede emplear un
procedimiento de conversión adecuado (por ejemplo enzimático,
térmico, térmico/químico) cuando prepare la disolución de encolado.
El procedimiento de preparación del almidón puede ser o bien
discontinuo o bien continuo.
En general, para la conversión enzimática del
almidón natural se utiliza alfa-amilasa como la
enzima hidrolítica preferida. Variando la cantidad de enzima, el
tiempo o la temperatura de reacción pueden obtenerse diferentes
viscosidades finales.
Cuando se ha alcanzado la viscosidad deseada, la
reacción debería pararse. Esto puede hacerse aumentando la
temperatura hasta un valor al que la enzima se inactive. Esto es
generalmente a temperaturas superiores a 95ºC para las
alfa-amilasas empleadas en la conversión del
almidón. Debido a que a altitudes algo elevadas no puede alcanzarse
esta temperatura en recipientes a presión ambiente, puede ser
deseable usar el otro modo de inactivar enzimas, es decir, mediante
la adición de productos químicos.
Los productos químicos que pueden utilizarse para
esta aplicación son sulfato de cobre, fosfato de sodio y compuestos
que contienen cinc. Con el fin de no influir en la reacción, estos
compuestos y similares se añaden al final de la conversión
enzimática que está en la suspensión. La inactivación de la enzima
mediante iones metálicos se lleva a cabo generalmente con un aumento
simultáneo de la temperatura.
Los compuestos que contienen metales pesados ya
no se consideran aplicables para este propósito debido a
restricciones medioambientales. Además, los fabricantes de papel se
enfrentan al problema de añadir los productos químicos de un modo
controlado y dosificado. Esto requiere inversiones adicionales,
personal y mantenimiento.
Una alternativa adicional podría ser cambiar el
pH con el fin de inactivar las enzimas. Sin embargo, esto podría
requerir otra adición más de compuestos de neutralización o de
tamponamiento, ya que de lo contrario la calidad de la pasta de
almidón produciría problemas si se utiliza en el procedimiento de
producción de papel.
Se ha encontrado ahora que puede obtenerse una
viscosidad final del almidón deseada y estable que funciona en todas
las condiciones de presión ambiente y que no requiere la adición de
productos químicos de inactivación por el fabricante de papel.
Además, el procedimiento de la presente invención no requiere la
adición de productos químicos que no son medioambientalmente
aceptables.
La presente invención describe una composición
seca que comprende almidón natural y perborato sódico. El perborato
sódico está presente en una cantidad de desde el 0,1 hasta el 1%
p/p, preferentemente desde el 0,1% hasta el 0,5%. La composición es
adecuada para la preparación de almidón de viscosidad estable
mediante hidrólisis enzimática del almidón.
La presente invención describe además un
procedimiento para preparar almidón de viscosidad estable en el que
se hace uso de una composición que contiene almidón natural y
perborato. El procedimiento comprende las siguientes etapas:
- a)
- preparar una suspensión con una concentración desde el 25 hasta el 38% de sólidos, preferentemente del 35% de sólidos, que contienen almidón natural y desde el 0,1% p/p hasta el 0,5% p/p de perborato sódico basado en almidón natural,
- b)
- añadir una cantidad eficaz de enzima hidrolítica a la suspensión,
- c)
- calentar la suspensión hasta una temperatura de entre 65º y 80ºC,
- d)
- mantener la suspensión a la temperatura de entre 65º y 80ºC hasta que se alcance una viscosidad final deseada,
- e)
- aumentar adicionalmente la temperatura hasta un valor que conduzca a la inactivación enzimática, y opcionalmente
- f)
- permitir que se enfríe la suspensión de almidón.
La presente invención se refiere además a un
procedimiento en el que la enzima hidrolítica es
alfa-amilasa.
La presente invención se refiere a un
procedimiento que comprende las siguientes etapas:
- a)
- preparar una suspensión con una concentración desde el 25 hasta el 38% de sólidos, preferentemente del 35% de sólidos, que contienen almidón natural y desde el 0,1% p/p hasta el 0,5% p/p de perborato sódico basado en almidón natural,
- b)
- añadir desde el 0,01% hasta el 0,1% de alfa-amilasa a la suspensión,
- c)
- calentar la suspensión hasta una temperatura de entre 65º y 80ºC,
- d)
- mantener la suspensión a la temperatura de entre 65º y 80ºC hasta que se alcance una viscosidad final deseada,
- e)
- aumentar adicionalmente la temperatura hasta 85ºC, preferentemente hasta 90ºC, más preferentemente hasta 95ºC, que conduce a la inactivación de alfa-amilasa, y opcionalmente
- f)
- permitir que se enfríe la suspensión de almidón.
La presente invención se refiere además a un
procedimiento para inactivar enzimas hidrolíticas, preferentemente
alfa-amilasa, en una suspensión de almidón mediante
perborato sódico, caracterizado porque el perborato sódico se añade
al almidón natural y se aumenta la temperatura hasta un valor que
conduce a la inactivación enzimática.
Además, la presente invención se refiere a un
procedimiento para inactivar enzimas hidrolíticas en el que la
temperatura se aumenta hasta 85ºC, preferentemente hasta 90ºC, más
preferentemente hasta 95ºC.
\newpage
El almidón de viscosidad estable obtenido según
el nuevo procedimiento puede utilizarse para la aplicación y/o
estucado superficial de papel.
La figura 1 es una gráfica que presenta las
curvas de Brabender de 3 muestras a un perfil de temperatura dado.
La curva 1 es el perfil de Brabender de una suspensión de almidón
obtenida después del tratamiento con 0,03% de enzima sin adición de
perborato sódico. La curva 2 es el perfil de Brabender de una
suspensión de almidón obtenida después del tratamiento con 0,03% de
enzima en la que se añade el 0,38% de perborato sódico al final del
experimento (procedimiento convencional). La curva 3 es un perfil de
Brabender de una suspensión de almidón obtenida después del
tratamiento con 0,03% de enzima y 0,38% de perborato sódico (se
añadió al principio - procedimiento descrito habitual). La curva 1
demuestra la inestabilidad de la viscosidad del almidón así
obtenido. Las curvas 2 y 3 muestran que los almidones así obtenidos
tienen viscosidad final estable.
La presente invención describe un procedimiento
para obtener una viscosidad final de almidón deseada y estable, que
funcione en todas las condiciones de presión ambiente y que no
requiera la adición de productos químicos para detener la actividad
enzimática por el fabricante del papel. Además, el procedimiento de
la presente invención no requiere la adición de productos químicos
que no son medioambientalmente aceptables.
La presente invención describe una composición
seca que comprende almidón natural y perborato sódico. La mezcla de
almidón natural y perborato sódico es seca, haciendo más fácil el
transporte y el almacenamiento. Además, la mezcla seca de este tipo
es estable y en la composición seca el perborato sódico no reacciona
con el almidón natural.
El fabricante de papel almacena la mezcla seca de
almidón/perborato hasta que se utiliza. El propio fabricante de
papel no necesita una instalación de dosificación adicional en el
procedimiento de desactivación y no tiene dificultades en dosificar
la cantidad eficaz de perborato sódico de un modo controlado y
dosificado. El perborato sódico ya está presente en la composición
seca en una cantidad tal que es suficiente para desactivar la enzima
que se utiliza para la conversión enzimática. El fabricante de papel
sólo tiene que aplicar la composición seca de la presente invención
en el procedimiento para obtener una viscosidad final de almidón
deseada y estable.
El perborato se añade al procedimiento de
conversión enzimática por dos razones. En primer lugar, inactiva la
enzima por medio de una reacción de oxidación de radicales libres,
deteniéndose así la reducción de la viscosidad del almidón. En
segundo lugar, aumenta el pH de la pasta de almidón, evitando
cualquier riesgo de que la pasta produzca mezclas de estucado densas
como resultado de mecanismos de choque ácido cuando se mezcla con
suspensiones de pigmentos.
El almidón natural es en principio cualquier tipo
de almidón que esté disponible comercialmente. Pueden utilizarse
almidón de trigo, patata, tapioca, guisante y maíz. Las
características de las enzimas hidrolíticas en uso para la
hidrólisis del almidón difieren con respecto a la temperatura de
inactivación requerida. Las enzimas utilizadas para la conversión de
almidón de maíz requieren una temperatura de desactivación superior
y por tanto el procedimiento de la presente invención será
particularmente útil cuando se utilice almidón de maíz. Por tanto,
el presente procedimiento permite trabajar en todas las condiciones
de presión ambiente para la desactivación de enzimas hidrolíticas
que normalmente requieren temperaturas de desactivación
superiores.
Una cantidad adecuada de perborato sódico es
desde el 0,1 hasta el 1% p/p., preferentemente desde el 0,1% hasta
el 0,5%.
En las instalaciones del fabricante de papel se
disuelve en primer lugar la mezcla de almidón/perborato (composición
seca) hasta un cierto contenido en sólidos secos y el pH se ajusta a
un valor al que va a tener lugar la conversión enzimática. El
proveedor de enzimas facilita los valores de pH óptimos para la
conversión enzimática y generalmente están entre 6,5 y 7,5. Lo más
preferido es un pH entre 6,6 y 7,0.
Los sólidos de almidón a los que se realiza la
conversión enzimática se determinan mediante los sólidos totales de
la preparación de estucado. Los niveles utilizados para la
conversión enzimática para aglutinante de estucado oscilan desde el
25% hasta el 38% de almidón, funcionando una gran parte de las
laminadoras a aproximadamente el 35% de sólidos. Los sólidos de
almidón inferiores se utilizan para la aplicación como encolado
superficial.
A esta suspensión de almidón se añade una
cantidad eficaz de enzima hidrolítica, preferentemente
alfa-amilasa. Las alfa-amilasas
están disponibles a partir de diferentes fabricantes bajo diferentes
nombres comerciales. Cada fabricante produce enzima a su propio
nivel de actividad enzimática por unidad de peso, o en el caso de
enzimas líquidas, por unidad de volumen. Por tanto, la enzima tiene
que probarse antes de decidir la cantidad requerida para su uso.
Además, la concentración de sólidos y la temperatura también
influirán en el rendimiento y también tendrán que probarse. Los
niveles de dosificación típicos de enzima oscilan desde el 0,01%
hasta el 0,1% en base seca de almidón.
Después de la adición de la enzima, se aumenta la
temperatura de la suspensión y se sigue un ciclo de
tiempo-temperatura específico. El ciclo de
tiempo-temperatura del procedimiento es la base de
una conversión enzimática satisfactoria que da como resultado un
almidón convertido con una viscosidad final estable y
predeterminada. En primer lugar se calienta la suspensión hasta
alcanzar la temperatura de conversión. La velocidad de calentamiento
tiene que controlarse para garantizar que el calentamiento sea
uniforme, sin crear zonas frías o calientes que darían lugar a
variaciones en el producto final. Generalmente, la temperatura se
aumenta hasta un valor de entre 65º y 80ºC. Esta temperatura se
mantiene hasta que se alcance la viscosidad deseada. El tiempo para
conseguir esto está entre 15 min y 75 min. Preferentemente está
entre 20 y 40 min. Algunas veces se prefiere realizar la conversión
a dos temperaturas diferentes. Después de un tiempo a una primera
temperatura de conversión, la suspensión se calienta y se permite
que la conversión avance a una temperatura superior. Cuando se ha
alcanzado la viscosidad final, la temperatura se aumenta
adicionalmente hasta un valor que puede desactivar la enzima. Esta
temperatura está generalmente entre 90 y 100ºC. De hecho, la
temperatura se aumenta hasta al menos 85ºC, preferentemente la
temperatura se aumenta hasta 90ºC, más preferentemente hasta 95ºC
para inactivar la enzima.
Después del enfriamiento el almidón puede
almacenarse, aunque generalmente se utiliza inmediatamente para
aplicaciones de encolado y/o estucado de papel superficiales.
El procedimiento para preparar almidón de
viscosidad estable comprende las siguientes etapas:
- a)
- preparar una suspensión con una concentración desde el 25 hasta el 38% de sólidos, preferentemente del 35% de sólidos, que contienen almidón natural y desde el 0,1% p/p hasta el 0,5% p/p de perborato sódico basado en almidón natural,
- b)
- añadir una cantidad eficaz de enzima hidrolítica a la suspensión,
- c)
- calentar la suspensión hasta una temperatura de entre 65º y 80ºC,
- d)
- mantener la suspensión a la temperatura de entre 65º y 80ºC hasta que se alcance una viscosidad final deseada,
- e)
- aumentar adicionalmente la temperatura hasta un valor que conduzca a la inactivación enzimática,
- f)
- permitir que se enfríe la suspensión de almidón.
La presente invención se refiere además a un
procedimiento en el que en la etapa b) la enzima hidrolítica es
alfa-amilasa.
La presente invención se refiere a un
procedimiento que comprende las siguientes etapas:
- a)
- preparar una suspensión con una concentración desde el 25 hasta el 38% de sólidos, preferentemente del 35% de sólidos, que contienen almidón natural y desde el 0,1% p/p hasta el 0,5% p/p de perborato sódico basado en almidón natural,
- b)
- añadir desde el 0,01% hasta el 0,1% de alfa-amilasa a la suspensión,
- c)
- calentar la suspensión hasta una temperatura de entre 65º y 80ºC,
- d)
- mantener la suspensión a la temperatura de entre 65º y 80ºC hasta que se alcance una viscosidad final deseada,
- e)
- aumentar adicionalmente la temperatura hasta 85ºC, preferentemente hasta 90ºC, más preferentemente hasta 95ºC, que conduce a la inactivación de la alfa-amilasa, y opcionalmente
- f)
- permitir que se enfríe la suspensión de almidón.
De manera sorprendente, el uso de perborato
sódico según las condiciones presentes no influye negativamente en
la reacción de conversión. Durante el procedimiento enzimático
completo, el perborato sódico no influye en la conversión enzimática
y el perborato empieza a desactivar la enzima mediante el aumento de
la temperatura al final de la conversión.
La presente invención se refiere además a un
procedimiento para desactivar enzimas hidrolíticas, preferentemente
alfa-amilasa, en una suspensión de almidón mediante
perborato sódico, caracterizado porque el perborato sódico se añade
al almidón natural y se aumenta la temperatura hasta un valor que
conduce a la desactivación enzimática. Puede conseguirse la
desactivación de enzimas hidrolíticas tales como
alfa-amilasa mediante la adición de perborato sódico
a la suspensión de almidón natural antes de la conversión
enzimática. Después de la conversión enzimática se aumenta la
temperatura y el perborato sódico empieza a desactivar la
enzima.
Además, la presente invención se refiere a un
procedimiento para desactivar enzimas hidrolíticas en el que la
temperatura se aumenta hasta 85ºC, preferentemente hasta 90ºC, más
preferentemente hasta 95ºC.
El almidón de viscosidad estable obtenido según
el nuevo procedimiento puede utilizarse para la aplicación y/o el
estucado superficial de papel.
La presente invención tiene las siguientes
ventajas:
- -
- la composición seca de almidón natural y perborato sódico es estable
- -
- la presencia de perborato sódico no influye negativamente en la conversión enzimática
- -
- el fabricante de papel no necesita una instalación de dosificación separada y no tiene que ocuparse de la dosificación controlada de perborato sódico
- -
- la composición seca puede aplicarse para la desactivación de enzimas hidrolíticas
- -
- un ligero aumento de la temperatura es suficiente para empezar la desactivación de la enzima mediante el perborato sódico ya presente en la mezcla.
La presente invención se ilustra mediante los
siguientes ejemplos. A partir de los ejemplos puede verse que la
viscosidad final es estable y que puede regularse fácilmente. El
producto y procedimiento de la presente invención hace el
tratamiento de la conversión del almidón mucho más fácil en las
laminadoras de papel. Además, el perborato sódico no produce ningún
problema medioambiental. Además, hace posible realizar la conversión
atmosférica a alta altitud y con almidón de maíz. Se sabe que la
enzima para la conversión del almidón de maíz requiere una
temperatura de desactivación más alta que aquellas enzimas
utilizadas para convertir almidón de patata o de trigo.
El experimento demuestra la necesidad de añadir
perborato para garantizar que la enzima se desactiva, evitándose así
la hidrólisis adicional del almidón. A partir de los resultados del
almacenamiento durante la noche de la primera muestra (muestra 1)
puede verse que la viscosidad del almidón se está reduciendo debido
al almacenamiento, cuando se compara con las muestras segunda y
tercera.
El experimento también muestra de manera
sorprendente que la adición de perborato a la suspensión de almidón
parece tener un pequeño efecto en la actividad enzimática en el
almidón. Esto se demuestra cuando se comparan los resultados de las
muestras 2 y 3. Esto hace posible que se añada el perborato al
almidón cuando ambos están en forma seca. Por tanto, el fabricante
de papel o cartón no tiene que añadir el propio producto químico
después de la etapa de calentamiento.
El experimento muestra que mediante la adición de
perborato a la suspensión de almidón, las pastas de almidón
resultantes están tamponadas y son estables, mostrando tendencias
relativamente pequeñas a la retrogradación.
El ejemplo 2 demuestra (véanse las curvas de
Brabender de la figura 1) que a 95ºC la composición descrita
presente permite obtener una viscosidad final estable. El producto
obtenido mediante la aplicación del procedimiento descrito
actualmente tiene una viscosidad final estable (curva 3). El
resultado es similar a la inactivación enzimática mediante la
adición al final de perborato sódico (curva 2). La inactivación de
la enzima es incompleta cuando no se añade perborato sódico (curva
1).
Para todo este trabajo se utilizó un
procedimiento enzimático habitual de laboratorio. En cada prueba se
prepararon 600 ml de suspensión de almidón al 28% de sólidos. La
enzima utilizada fue Aquazym 60 (suministrada por TS Chemical) y el
almidón era un producto de maíz natural de calidad para alimento
(tipo 03402, suministrado por Cerestar). La enzima se diluyó 1:100
para hacer los niveles de adición más convenientes.
Los experimentos se llevaron a cabo en un baño
con agua, agitándose las muestras para garantizar un mezclado
perfecto. El calentamiento inicial de las muestras fue de hasta
75ºC, manteniéndose a esta temperatura durante 20 minutos.
Finalmente, la temperatura de la pasta se aumentó hasta 92ºC, y esta
temperatura se mantuvo durante 20 minutos adicionales.
La viscosidad de la pasta de almidón se midió en
muestras del material así obtenido como Brookfield RV a 100 rpm.
En el ejercicio se prepararon tres muestras
diferentes. Las tres muestras utilizan los mismos sólidos de
suspensión de almidón (28%) y la misma dosis de enzima (0,01% p/p,
basada en el peso de almidón comercial). La diferencia entre las
muestras se refiere a la adición de perborato. En el primer caso, no
se añade perborato. En el segundo, se añade perborato a la pasta de
almidón después de la primera etapa de calentamiento (como en el
procedimiento convencional). Finalmente, en el tercero, se añade el
perborato a la suspensión de almidón antes del primer calentamiento.
En el segundo y tercer caso se utilizó exactamente la misma cantidad
de perborato (0,25% p/p, basada en el peso de almidón comercial)
Muestra
1
Cuando se hace
- \bullet
- Viscosidad de la pasta de almidón - 57 mPas a 80ºC
- \bullet
- pH de la pasta de almidón - 6,1
Después de 2 horas de almacenamiento, con
agitación, a 80ºC
- \bullet
- Viscosidad de la pasta de almidón - 68 mPas a 70ºC
Después de almacenamiento durante la noche, con
agitación, a 80ºC
- \bullet
- Viscosidad de la pasta de almidón - 91 mPas a 70ºC
\hskip6cm105 mPas a 60ºC
\hskip6cm124 mPas a 50ºC
\hskip6cm147 mPas a 40ºC
\hskip6cm186 mPas a 30ºC
- \bullet
- Sólidos secos de la pasta de almidón - 29,8%
- \bullet
- pH de la pasta de almidón - 5,9
- \bullet
- Color RAL de la pasta de almidón - 1015
Muestra
2
Cuando se hace
- \bullet
- Viscosidad de la pasta de almidón - 55 mPas a 80ºC
- \bullet
- pH de la pasta de almidón - 7,1
Después de 2 horas de almacenamiento, con
agitación, a 80ºC
- \bullet
- Viscosidad de la pasta de almidón - 80 mPas a 70ºC
Después de almacenamiento durante la noche, con
agitación, a 80ºC
- \bullet
- Viscosidad de la pasta de almidón - 118 mPas a 70ºC
\hskip6cm135 mPas a 60ºC
\hskip6cm170 mPas a 50ºC
\hskip6cm248 mPas a 40ºC
\hskip6cm366 mPas a 30ºC
- \bullet
- Sólidos secos de la pasta de almidón - 31,3%
- \bullet
- pH de la pasta de almidón - 6,3
- \bullet
- Color RAL de la pasta de almidón - 1014
\newpage
Muestra
3
Cuando se hace
- \bullet
- Viscosidad de la pasta de almidón - 72 mPas a 80ºC
- \bullet
- pH de la pasta de almidón - 7,0
Después de 2 horas de almacenamiento, con
agitación, a 80ºC
- \bullet
- Viscosidad de la pasta de almidón - 84 mPas a 70ºC
Después de almacenamiento durante la noche, con
agitación, a 80ºC
- \bullet
- Viscosidad de la pasta de almidón - 116 mPas a 66ºC
\hskip6cm133 mPas a 60ºC
\hskip6cm165 mPas a 50ºC
\hskip6cm233 mPas a 40ºC
\hskip6cm378 mPas a 30ºC
- \bullet
- Sólidos secos de la pasta de almidón - 30,8%
- \bullet
- pH de la pasta de almidón - 6,3
- \bullet
- Color RAL de la pasta de almidón - 1014
Este experimento demuestra la necesidad de añadir
perborato para garantizar que la enzima se desactive, evitándose así
la hidrólisis adicional del almidón. A partir de los resultados del
almacenamiento de la primera muestra durante la noche (muestra 1)
puede verse que la viscosidad del almidón se está reduciendo debido
al almacenamiento, cuando se compara con las muestras segunda y
tercera.
El experimento también muestra de manera
sorprendente que la adición de perborato a la suspensión de almidón
parece tener un pequeño efecto en la actividad enzimática en el
almidón. Debido a que la desactivación de la enzima se basa en la
generación de radicales libres del perborato, parecería que están
presentes algunos de estos radicales libres, si hubiera alguno,
cuando la pasta de almidón se mantiene a la primera temperatura de
reacción de 75ºC.
El experimento muestra que mediante la adición de
perborato a la suspensión de almidón, las pastas de almidón
resultantes están tamponadas y son estables, mostrando tendencias
relativamente pequeñas a la retrogradación.
El experimento se repitió, pero la adición de
enzima se dedujo al 0,01% p/p en peso de almidón comercial. Los
resultados fueron comparables a los resultados mostrados
anteriormente.
El procedimiento experimental fue idéntico al
procedimiento experimental para el ejemplo 1, excepto que la
temperatura de la pasta se aumentó hasta 95ºC.
Se prepararon tres muestras diferentes. Las tres
muestras utilizan los mismos sólidos de suspensión de almidón (28%)
y la misma dosis de enzima (0,03% p/p, basada en el peso de almidón
comercial). La diferencia entre las muestras se refiere a la adición
de perborato. En el primer caso, no se añade perborato. En el
segundo, se añade perborato a la pasta de almidón después de la
primera etapa de calentamiento (como en el procedimiento
convencional). Finalmente, en el tercero, se añade el perborato a la
suspensión de almidón antes del primer calentamiento. En el segundo
y tercer caso se utilizó exactamente la misma cantidad de perborato
(0,38% p/p, basada en el peso de almidón comercial).
Las muestras se caracterizaron por curvas de
Brabender - véase la figura 1.
La curva 1 demuestra la inestabilidad de la
viscosidad del almidón así obtenido. Las curvas 2 y 3 muestran que
los almidones así obtenidos tienen viscosidad final estable.
Claims (8)
1. Una composición seca que comprende almidón
natural y perborato sódico.
2. Una composición seca según la reivindicación
1, en la que el perborato sódico está presente en una cantidad de
0,1 a 1% p/p, preferentemente de 0,1% a 0,5%.
3. Una composición seca según la reivindicación
1, en la que el almidón se selecciona del grupo que consiste en
almidón de trigo, patata, tapioca, guisante y maíz, preferentemente
almidón de maíz.
4. Un procedimiento para preparar almidón de
viscosidad estable que comprende las siguientes etapas:
- a)
- preparar una suspensión con una concentración del 25 al 38% de sólidos, preferentemente del 35% de sólidos, que contienen almidón natural y de 0,1% p/p a 0,5% p/p de perborato sódico basado en almidón natural,
- b)
- añadir una cantidad eficaz de enzima hidrolítica a la suspensión,
- c)
- calentar la suspensión hasta una temperatura de entre 65º y 80ºC,
- d)
- mantener la suspensión a la temperatura de entre 65º y 80ºC hasta que se alcance una viscosidad final deseada,
- e)
- aumentar adicionalmente la temperatura hasta un valor que conduzca a la inactivación enzimática, y opcionalmente
- f)
- permitir que se enfríe la suspensión de almidón.
5. Un procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque en la etapa b) la enzima hidrolítica es
alfa-amilasa.
6. Un procedimiento según la reivindicación 4 ó 5
caracterizado porque comprende las siguientes etapas:
- a)
- preparar una suspensión con una concentración del 25 al 38% de sólidos, preferentemente del 35% de sólidos, que contienen almidón natural y de 0,1% p/p a 0,5% p/p de perborato sódico basado en almidón natural,
- b)
- añadir de 0,01% a 0,1% de alfa-amilasa a la suspensión,
- c)
- calentar la suspensión hasta una temperatura de entre 65º y 80ºC,
- d)
- mantener la suspensión a la temperatura de entre 65º y 80ºC hasta que se alcance una viscosidad final deseada,
- e)
- aumentar adicionalmente la temperatura hasta 85ºC, preferentemente hasta 90ºC, más preferentemente hasta 95ºC, que conduce a la inactivación de la alfa-amilasa, y opcionalmente
- f)
- permitir que se enfríe la suspensión de almidón.
7. Procedimiento para desactivar enzimas
hidrolíticas, preferentemente alfa-amilasa, en una
suspensión de almidón mediante perborato sódico,
caracterizado porque se añade perborato sódico al almidón
natural y se aumenta la temperatura hasta un valor que conduce a la
desactivación enzimática.
8. Un procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque la temperatura se aumenta hasta 85ºC,
preferentemente hasta 90ºC, más preferentemente hasta 95ºC.
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