ES2250326T3 - Aditivo carbonado para fermentaciones alimenticias y compuestos alimenticios que lo contienen. - Google Patents

Aditivo carbonado para fermentaciones alimenticias y compuestos alimenticios que lo contienen.

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ES2250326T3 ES01402681T ES01402681T ES2250326T3 ES 2250326 T3 ES2250326 T3 ES 2250326T3 ES 01402681 T ES01402681 T ES 01402681T ES 01402681 T ES01402681 T ES 01402681T ES 2250326 T3 ES2250326 T3 ES 2250326T3
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Bernard Pora
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Abstract

Procedimiento para la preparación de un compuesto alimenticio fermentado, caracterizado porque se utiliza en el curso de la fermentación un aditivo carbonado que comprende maltodextrinas ramificadas presentando entre 15 y 35 % de enlaces glucosídicos 1->6, 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, y maltodextrinas normales.

Description

Aditivo carbonado para fermentaciones alimenticias y compuestos alimenticios que lo contienen.
La presente invención tiene como objeto un procedimiento para la preparación de un compuesto alimenticio fermentado utilizando un aditivo carbonado para fermentaciones o para fermentos alimenticios, lácticos y/o bífidos, conteniendo maltodextrinas ramificadas y maltodextrinas normales.
Las fermentaciones alimenticias a las que se refiere la presente invención son fermentaciones con ayuda de bacterias Gram positivas, entre las que se encuentran las bacterias lácticas, que se caracterizan por una fuerte producción de ácido láctico y las bacterias bífidas que son similares a las bacterias lácticas y que se caracterizan por una fermentación mixta, láctica y acética.
Las bacterias lácticas comprenden los géneros siguientes: Lactobacilus, Lactococus, Streptococus, Enterococus, Leuconostoc, Pediococus. Las bacterias bífidas son representadas por el género Bifidobacterium.
Se encuentran estas bacterias de manera general asociadas a otros microorganismos en numerosos productos de
fermentación natural de animales o vegetales: leches fermentadas (quesos, yogur), carnes fermentadas (sal-
chichón, jamón), bebidas alcohólicas a base de frutas (vinos, sidras, cervezas), legumbres y frutas fermentadas
(chucrut, aceitunas, pepinillos), cereales fermentados (diferentes variedades de pan), piensos fermentados (ensi-
lado).
Estas bacterias que se agrupan bajo la designación "fermentos alimenticios" se consideran como uno de los grupos bacterianos más exigentes desde el punto de vista nutritivo (La technique laitière Nº979, 1973 - pp 41-47).
Estudiando diferentes medios de crecimiento para fermentos alimenticios y en particular los diferentes productos carbonados utilizables, la solicitante ha comprobado que la adición de maltodextrinas ramificadas específicas tenía, de manera sorprendente e inesperada, un efecto favorable sobre el crecimiento de los fermentos alimenticios y como consecuencia sobre la velocidad de acidificación del medio de crecimiento. Esto es particularmente sorprendente puesto que es sabido que las fuentes de carbono de poco peso molecular, como en especial la lactosa, son preferentemente metabolizadas por las bacterias lácticas. Según la invención, la adición de maltodextrinas ramificadas en el medio de crecimiento o en el producto a fermentar permite:
- la disminución del tiempo de latencia del crecimiento bacteriano,
- la acidificación más rápida con una ganancia de tiempo de fermentación necesaria para la obtención de un valor de pH de 4,4,
- una población bacteriana de 2 a 4 veces más importante en número y presentando una viabilidad elevada.
Este fenómeno es muy interesante en las fermentaciones alimenticias en especial del tipo "yogur", puesto que la solicitante ha comprobado, además de las ventajas indicadas, un aumento de la viscosidad del yogur, que es beneficioso para la reología del producto final. Este aumento de viscosidad permite, por otra parte, reducir ventajosamente el contenido de agentes texturantes en el producto, como en especial las proteínas.
La invención tiene, por lo tanto, por objeto un procedimiento para la preparación de un compuesto alimenticio fermentado utilizando un aditivo carbonado para fermentaciones o para fermentos alimenticios caracterizado por comprender maltodextrinas solidificadas que presentan entre 15 y 35% 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, y maltodextrinas normales.
Se entiende por índice de polimolecularidad la relación Mp/Mn, sabiendo que Mp es la masa molecular en peso y Mn la masa molecular en número.
Se entiende por maltodextrinas ramificadas las maltodextrinas descritas en la solicitud de patente FR-A-2.786.775 de la que es titular la solicitante. Estas maltodextrinas tienen un contenido de enlaces glucosídicos 1\rightarrow6 superior al de las maltodextrinas estándar.
Las maltodextrinas estándar en el sentido de la presente invención, son producidas de manera clásica por hidrólisis ácida o enzimática del almidón, y se caracterizan por un poder reductor expresado en dextrosa equivalente (o D.E.) inferior a 20.
Según una variante preferente de la invención, las maltodextrinas ramificadas presentan un contenido de azúcares reductores comprendido entre 2 y 5% y un Mn comprendido entre 2000 y 3000 g/mol.
De manera ventajosa, el aditivo carbonados utilizado comprende como mínimo 0,1% de maltodextrinas ramificadas. Comprende además maltodextrinas estándar.
El aditivo carbonado comprende, como mínimo, 0,1%, preferentemente, 2 a 90% y, más preferentemente todavía de 5 a 85% en peso de maltodextrinas ramificadas y de 0,1 a 99,9%, preferentemente de 5 a 75% y más preferentemente todavía de 5 a 55% en peso de maltodextrinas normales.
Más allá de 0,1% de maltodextrinas en un medio de fermentación, el efecto positivo no es suficiente para ser puesto de evidencia. Más allá del 30% en peso de maltodextrinas en dicho medio se observa un efecto desfavorable debido a una fuerte presión osmótica.
Según una variante de la invención, la totalidad o una parte de las maltodextrinas ramificadas son hidrogenadas.
El aditivo carbonado puede contener además edulcorantes intensos tales como, por ejemplo, aspartame o acesulfame K.
El aditivo carbonado puede ser añadido en el medio de fermentación en polvo o en forma de una pasta, de suspensión o solución; solo o en combinación con otros productos que componen un medio de fermentación o con los fermentos.
Los compuestos alimenticios fermentados obtenidos según la invención se caracterizan porque comprenden la totalidad o parte del aditivo carbonado. En efecto, la componente maltodextrina, según sea ramificada, ramificada hidrogenada o normal, no es esencialmente fermentada o parcialmente fermentada y se encuentra, por lo tanto, casi totalmente o parcialmente en el compuesto alimenticio final. En el caso de los yogur o de las leches fermentadas, el aditivo carbonado es incorporado directamente a la leche a fermentar. Los compuestos alimenticios fermentados a los que se refiere la presente invención pueden tener origen animal o vegetal y pueden igualmente ser destinados a la alimentación animal, especialmente como compuestos de ensilado.
La presente invención tiene como objeto un procedimiento de preparación de un compuesto alimenticio fermentado caracterizado porque se utiliza el aditivo que aporta carbono (de acuerdo con la invención) que se ha descrito anteriormente.
Por lo tanto, es posible obtener, con mejores rendimientos de fermentación, diversos productos alimenticios en los que la presencia del aditivo carbonado aporta además otras ventajas tecnológicas y organolépticas. En particular, las maltodextrinas ramificadas utilizadas según la invención aportan un efecto de fibra a los productos alimenticios. La solicitante ha demostrado efectivamente que estas maltodextrinas favorecen el desarrollo de microorganismos beneficiosos para la salud del hombre y de los animales, tales como, floras bifidógenas, lácticas, etc. Se habla entonces de efecto prebiótico de las maltodextrinas ramificadas. Por lo tanto, el compuesto alimenticio que presenta el aditivo carbonado tendrá además la ventaja de ser bifidógeno. El aditivo puede favorecer el crecimiento in vivo de floras lácticas humanas o animales. Otras ventajas aparecerán claramente de la lectura de los ejemplos siguientes y de la figura única que se adjunta, que tendrán carácter demostrativo y no limitativo.
Se debe comprender que los aditivos carbonados pueden igualmente estar asociados a los propios fermentos alimenticios, lo que tiene como ventaja mejorar su estabilidad para la conservación y el secado.
Ejemplo 1
Que no corresponde a la invención
Preparación de especialidades de leche batida
El objetivo es poner en evidencia la influencia del aditivo carbonado sobre la textura, sabor y cinética de fermentación de especialidades de leche azucaradas a 0% de materias grasas. Para ello, la solicitante ha sustituido totalmente la sacarosa por maltodextrinas ramificadas y edulcorantes de síntesis con diferentes fermentos:
- un fermento "tradicional", mezcla equilibrada de las cepas habituales de yogur (Streptococus termofilus, Lactobacilus delbruki sp. bulgaricus).
- un fermento "moderno", constituido de las mismas cepas después de adaptación a las exigencias actuales del consumidor (menor acidez, mayor untuosidad).
- un fermento bifidógeno, constituido únicamente por Bifidobacterium lactis.
Se prepara yogur según el protocolo y formulación siguiente:
\newpage
Ingrediente Yogur testigo Yogur según la invención
Agua 81% 80,96%
Leche descremada en polvo 9% 9%
Sacarosa 10%
Maltodextrinas ramificadas* 10%
Aspartame 0,024%
Acesulfame K 0,016%
Fermentos (ver más abajo)
* Las maltodextrinas ramificadas utilizadas presentan las características siguientes:
Dextrosa equivalente: 6
Materia seca: >95%
Masa molecular Mn: 2900
Valor calórico; 2 kcal/g
Los fermentos son suministrados por la sociedad CHR HANSEN en forma liofilizada, destinada a sembrado directo. La dosis de fermentos a utilizar depende del tipo de fermento. Se utilizan de esta manera aproximadamente,
4,8 g de fermentos tradicionales o modernos por 100 litros de leche y, 2 g por 100 litros de leche con el fermento bífido.
- fermento tradicional: ref. YC-380
- fermento moderno: ref. YC-X11
- fermento bífido: ref. BB-12
Protocolo
- hidratar la leche en polvo descremada en agua durante 15 minutos con agitación (800 rpm).
- añadir la sacarosa o las maltodextrinas ramificadas y agitar durante 5 minutos a 500 rpm.
- pasteurizar la solución en un serpentín introducido en baño maría a ebullición, con un tiempo de permanencia de la leche en el serpentín de 7 minutos.
- dejar enfriar la leche a 44ºC. Añadir, entonces, los edulcorantes previamente diluidos al 10% en el agua estéril y los fermentos diluidos. Para los fermentos tradicionales y modernos que comportan una mezcla de cepas, es importante diluir como mínimo 50% del liofilizado en leche pasteurizada algunos minutos antes de la sembradura, con la finalidad de asegurar que se consiguen las proporciones satisfactorias de cada cepa.
- colocar la leche en una estufa a 44ºC y seguir el pH hasta un valor 4,4.
- parar la fermentación: batir el yogur un minuto a 500 rpm y verterlo en recipientes de vidrio almacenados
a 4ºC.
Los parámetros medidos en los yogures son los siguientes: viscosidad Brookfield después de fermentación, antes y después del batido, acidez en grados Dornic antes y después de la fermentación, acidificación medida por seguimiento del PH en el curso de la fermentación. El análisis sensorial en los días siguientes a la fabricación permite evaluar la percepción de la textura y sabor obtenidos. Las medida un día después de la fabricación se han indicado en la tabla siguiente:
\newpage
Yogur testigo Yogur según la invención
Fermento tradicional
Viscosidad inicial (mPa.s) 10 20
Viscosidad después de fermentación (mPa.s) 11000 14000
Viscosidad después de batido (mPa.s) 290 410
Acidez inicial (ºD) 16 16,5
Acidez final (ºD) 73 86
Fermento moderno
Viscosidad después de fermentación (mPa.s) 18000 20000
Viscosidad después de batido (mPa.s) 440 590
Acidez inicial (ºD) 14,5 12,5
Acidez final (ºD) 80 84
Fermento bífido
Viscosidad después de fermentación (mPa.s) 19000 26000
Viscosidad después de batido (mPa.s) 560 870
Acidez inicial (ºD) 13 15
Acidez final (ºD) 101 86,5 
\vskip1.000000\baselineskip
Se observa un aumento importante de la viscosidad de los yogures cualquiera que sea el fermento utilizado. La medición de viscosidad inicial muestra que las características de viscosidad de las maltodextrinas ramificadas por sí mismas no son suficientes para explicar las desviaciones comprobadas.
La cinética de acidificación ha sido representada en el gráfico correspondiente a la figura 1, que muestra el efecto positivo de las maltodextrinas ramificadas sobre la velocidad de acidificación.
Ejemplo 2
No comprendido en la invención
Estudio microbiológico
Se prepara un yogur en las mismas condiciones del ejemplo 1, utilizando los fermentos tradicionales y se sigue la fermentación por medio de la variación de la impedancia del medio en el curso del tiempo de incubación (BACTOMETER®, BIOMERIEUX) y por la determinación cuantitativa y cualitativa de la población microbiana por citometría de flujo (CHEMFLOW®, CHEMUNEX). El sistema BACTOMETER® es un sistema de detección microbiana rápida, fiable y sensible y enteramente automatizado, que se basa en los principios de la microbiología por impedancia. Está ideado para detectar los cambios de impedancia resultantes de la actividad metabólica de los microorganismos en crecimiento. El tiempo de detección medido es función simultáneamente de la cinética de crecimiento, del tiempo de latencia y de la concentración de microorganismos de una muestra determinada. Los resultados se expresan en TD (tiempo de detección). Se ha estudiado la influencia de diferentes sacáridos sobre el crecimiento de los fermentos lácticos.
El medio de crecimiento es de un volumen de 1 ml, compuesto por el 9% de leche, 10% de sacarosa y/o 10% de sacáridos a estudiar. La leche es preparada por rehidratación en agua estéril. No está pasteurizada. Los sacáridos a estudiar son esterilizados por filtración.
La suspensión de fermentos lácticos es preparada en agua estéril, con la finalidad de obtener una población inicial de 2,10^{6} UFC/ml de medio láctico.
La incubación se hace a 44ºC durante 24 horas. La verificación de impedancia del medio es medida de manera continúa y se traduce en de variación.
El medio negativo es un medio de igual composición que el medio estudiado pero sin sembrado.
Los resultados se consignan en la siguiente tabla:
Sacárido añadido Concentración (%) Tiempo de detección en horas
ninguno 4,6
sacarosa 10 4,6
glucosa 10 14,8
maltodextrinas ramificadas 10 4,1
Esta medición está destinada a demostrar que el efecto positivo de las maltodextrinas ramificadas no se refiere a una disminución de la presión osmótica, puesto que el tiempo de detección es idéntico al del testigo en ausencia del producto carbonado adicional a la lactosa de la leche.
La disminución del tiempo de detección correspondiente a una disminución del tiempo de latencia se observa para los ensayos en los que la sacarosa ha sido sustituida por las maltodextrinas ramificadas.
Ejemplo 3
No incluido en la invención
Determinación de la concentración bacteriana
Los fermentos lácticos han sido utilizados en los medios descritos en el ejemplo anterior (leche 9% y sacarosa 10%, o maltodextrinas ramificadas 10%).
La incubación se ha realizado a 44ºC en un reactor de 2 litros, con seguimiento cinético de la acidificación. Se han efectuado extracciones en el curso de la fermentación con la finalidad de determinar la concentración bacteriana total y la viabilidad de esta población gracias al analizador CHEMFLOW.
Las fermentaciones se han interrumpido cuando el pH ha alcanzado un valor de 4,4.
La tabla siguiente indica las concentraciones en células totales y las concentraciones en células vivas, dando la relación de los dos valores la viabilidad celular. Los análisis de las últimas extracciones que corresponden a los finales de fermentación se han efectuado después de batido del yogur. Los valores se expresan en células contadas por ml de mosto.
Tiempo (horas) Sacarosa Maltodextrinas ramificadas
Células totales / Células vivas
0 1,89 10^{8} 1,67 10^{8}
1,46 10^{8} 1,33 10^{8}
1 3,28 10^{8} 3,64 10^{8}
2,61 10^{8} 2,98 10^{8}
2 3,14 10^{8} 6,24 10^{8}
2,54 10^{8} 4,88 10^{8}
3 5,81 10^{8} 12,9 10^{8}
4,17 10^{8} 10,5 10^{8}
4 7,8 10^{8} 33,8 10^{8}
6,3 10^{8} 23,3 10^{8}
(Continuación)
Tiempo (horas) Sacarosa Maltodextrinas ramificadas
Células totales / Células vivas
4,25 - 34,1 10^{8}
22,2 10^{8}
(es decir 65% a pH= 4,4)
5 10,5 10^{8} -
7,2 10^{8}
(es decir 68% a pH= 4,4)
Las viabilidades para cada uno de los medios son idénticas.
Las poblaciones totales y vivas son más elevadas para las maltodextrinas ramificadas que para la sacarosa.
Según el sacárido añadido, las concentraciones celulares viables son más concentradas que el testigo de sacarosa, siendo las maltodextrinas ramificadas los sacáridos más activadores de crecimiento.
Ejemplo Variación de los contenidos en sacáridos
Se han realizado ensayos en las mismas condiciones anteriores, pero con mezcla de maltodextrinas ramificadas y maltodextrinas normales, así como variación de los contenidos en maltodextrinas.
La maltodextrina normal utilizada es GLUCIDEX®, comercializada por la solicitante.
Maltodextrina ramificada (%) Maltodextrina normal (%) Tiempo de detección(h)
6 4 4,1
10 0 4,2
La utilización de mezclas de maltodextrinas ramificadas y normales permite conservar el efecto positivo de la maltodextrina ramificada sobre la fermentación láctica, añadiendo además una característica nutricional al producto de la leche (efecto fibra). Las maltodextrinas normales parecen tener un efecto de sinergia con las maltodextrinas ramificadas. En conclusión, el aditivo carbonado aporta a los yogures varias ventajas principales:
- enriquecimiento en fibras
- aumento de untuosidad, que permite conseguir economías en proteínas de la leche
- aumento de la velocidad de acidificación y
- aumento de la concentración microbiana.

Claims (7)

1. Procedimiento para la preparación de un compuesto alimenticio fermentado, caracterizado porque se utiliza en el curso de la fermentación un aditivo carbonado que comprende maltodextrinas ramificadas presentando entre 15 y 35% 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, y maltodextrinas
normales.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho aditivo carbonado comprende como mínimo 0,1% en peso de maltodextrinas ramificadas.
3. Procedimiento, según una u otra de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque dichas maltodextrinas ramificadas presentan un contenido de azúcares reductores comprendido entre 2 y 5% y un Mn comprendido entre 2000 y 3000 g/mol.
4. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el aditivo comprende de
2 a 90% de maltodextrinas ramificadas y de 5 a 75% de maltodextrinas normales.
5. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la totalidad o una parte de dichas maltodextrinas ramificadas son hidrogenadas.
6. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque dicho compuesto alimenticio fermentado es una especialidad lechera.
7. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho compuesto alimenticio es una leche fermentada.
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