ES2263642T3 - Bebida de soja y metodo de fabricacion relacionado. - Google Patents
Bebida de soja y metodo de fabricacion relacionado.Info
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Abstract
Método para producir un producto de semillas de soja que comprende: proporcionar semillas de soja enteras que incluyen proteínas, hidratos de carbono, y enzimas endógenas; macerar las semillas de soja en agua; drenar el agua de las semillas de soja; incubar las semillas de soja para hidrolizar las proteínas; y volver a incubar las semillas de soja para hidrolizar los hidratos de carbono para formar una base de semillas de soja, en el que la etapa de nueva incubación, hidrólisis de hidratos de carbono se lleva a cabo después de la etapa de incubación, hidrólisis de proteínas.
Description
Bebida de soja y método de fabricación
relacionado.
La presente invención se refiere a productos de
soja, y más particularmente a bebidas de soja estabilizadas
fabricadas a partir de semillas de soja enteras
descascarilladas.
Se conocen los productos alimenticios a base de
legumbres o semillas de soja por su alto contenido en proteínas y
otros beneficios para la salud tales como la reducción del
colesterol en sangre e incidentes de osteoporosis. La fabricación
de productos de bebida de soja presenta una variedad de diferentes
problemas debido a la composición química de las semillas de soja.
Por ejemplo, las bebidas de soja entera habituales tienen
normalmente una textura terrosa, arenosa o fibrosa debido a los
hidratos de carbono complejos presentes en los cotiledones y
cascarillas de la semilla de soja. Además, las bebidas de soja están
normalmente plagadas de un aroma a "rancio" producido por la
actividad enzimática, en particular, actividad lipooxigenasa, que
resulta del tejido celular de los cotiledones de la semilla de soja
que se ve afectado en presencia de humedad y oxígeno.
En los procedimientos de fabricación de bebidas
de soja convencionales, se han tratado estos problemas. Las bebidas
de leche de soja habituales incluyen una combinación de agua y
concentrado de leche de soja producido a partir de un proceso en el
que se descascarillan y escaldan semillas de soja enteras. Para
reducir la textura terrosa de la bebida de soja, las semillas de
soja se descascarillan en seco antes de su procesamiento. El
descascarillado en seco es el proceso industrial mediante el cual se
calientan las semillas de soja de modo que se separe la cascarilla
del cotiledón. La cascarilla de la semilla de soja se rompe entonces
físicamente y se separa posteriormente del cotiledón.
Alternativamente, la textura terrosa puede reducirse extrayendo las
semillas de soja. La extracción convencional incluye triturar las
semillas de soja enteras en agua y prensar la suspensión resultante
para separar por presión un líquido de semilla de soja. Para tratar
el aroma a "rancio" de la bebida de soja resultante, se
escaldan las semillas de soja, es decir, se hierven o cuecen al
vapor a temperaturas muy elevadas. El escaldado inactiva la enzima
lipooxigenasa presente en la semilla de soja y elimina la
posibilidad de que la semilla de soja desarrolle el aroma a
"rancio" durante su procesamiento posterior. Sin embargo,
durante la etapa de escaldado, las proteínas de la soja se
desnaturalizan sustancialmente, mediante lo cual se inhibe la
solubilización de las proteínas de la soja.
Aunque la fabricación de las bebidas de soja de
la técnica anterior elimina la textura terrosa y el aroma a
"rancio" de la bebida, surge un problema distinto durante el
almacenamiento de la bebida en envases. En particular, la bebida es
extremadamente inestable. La bebida se separa en al menos dos fases;
una fase coloidal (partículas) aglutinada en la base del envase, y
una fase acuosa sin suero en la parte superior del envase. En
consecuencia, la bebida se vuelve poco atractiva en este estado
separado, de aspecto aglutinado. Además, los consumidores deben
agitar vigorosamente el envase para recombinar la fase coloidal y la
fase acuosa antes de consumir la bebida para evitar una textura
desagradable. En la técnica anterior, se pensaba que la
desnaturalización de la proteína durante la aplicación de calor
para inactivar la lipooxigenasa era la causa de la separación
coloidal.
Para eliminar el aspecto poco atractivo de las
bebidas de soja de la técnica anterior, los fabricantes envasan
convencionalmente la bebida en envases opacos tales como cajas de
papel laminado o botellas de plástico coloreado. Aunque esto oculta
la separación de la fase coloidal y la fase acuosa, la bebida de
soja debe todavía agitarse para distribuir uniformemente las
partículas de semilla de soja en la fase acuosa y evitar la
aglutinación cuando se vierte la bebida desde el envase de
almacenamiento.
Los fabricantes de bebidas de soja de la técnica
anterior también han tratado la inestabilidad de la bebida de soja
aislando nutracéuticos de soja, tales como proteínas de soja
particulares e isoflavonas de soja de semillas de soja enteras, y
poniendo los nutracéuticos solos en una bebida. Aunque la bebida de
soja resultante es algo estable, sólo unos cuantos nutracéuticos de
soja seleccionados están presentes en ella. Por tanto, los
consumidores obtienen un número limitado de nutracéuticos de soja
cuando consumen estas bebidas de soja en lugar de la composición
sinérgica de todos los nutracéuticos de las semillas de soja.
Los problemas mencionados anteriormente se
superan en la presente invención que proporciona un procedimiento
para la fabricación de una bebida a base de soja estabilizada a
partir de semillas de soja enteras descascarilladas que se
hidrolizan con enzimas. La base de soja producida a partir del
procedimiento inventivo puede utilizarse para producir productos
lácteos/a base de soja, bebidas a base de soja y para fortalecer
nutricionalmente una variedad de alimentos. Los productos a base de
soja resultantes muestran estabilidad durante periodos prolongados
de almacenamiento, ausencia de un aroma a "rancio" y carencia
de una textura terrosa. Por ejemplo, durante el almacenamiento, no
se separan las fases coloidal y acuosa de una bebida de soja
producida a partir de la base de soja, incluso durante periodos
prolongados de almacenamiento. Antes de consumir la bebida de soja,
no es necesaria la agitación de la bebida de soja, ya que las fases
coloidal y acuosa no se separan en el almacenamiento. Además, la
bebida de soja de la presente invención se prepara a partir de
semillas de soja enteras descascarilladas; por tanto, todos los
nutracéuticos beneficiosos de las semillas de soja enteras
descascarilladas, tales como las proteínas de soja, isoflavonas,
inhibidores de la tripsina, saponinas, fitatos, fosfátidos, fibra,
ácidos grasos omega-3 y vitamina E, por nombrar unos
cuantos, están presentes en la bebida resultante.
Se ha descubierto que la separación coloidal de
las bebidas de soja convencionales durante el almacenamiento está
producida por la reticulación y/o unión inducida por calor de las
proteínas desnaturalizadas a los hidratos de carbono en el extracto
de semilla de soja utilizado para fabricar la bebida. Una vez que
las proteínas y los hidratos de carbono se unen juntos en grandes
macromoléculas, las macromoléculas tienden a aglutinarse juntas y
separarse y/o precipitar a partir de la fase líquida, reduciendo así
el atractivo visual de las bebidas de soja resultantes. Según este
descubrimiento, el procedimiento de la presente invención hidroliza
enzimáticamente las proteínas de soja y los hidratos de carbono de
soja de las semillas de soja enteras para dar moléculas más
pequeñas que son más solubles y estables termodinámicamente en agua
tras el tratamiento térmico. Por tanto, el producto resultante de
este procedimiento, una "base de soja hidrolizada", incluye
moléculas más pequeñas de hidratos de carbono y proteínas, que son
resistentes a la unión entre sí y posterior separación a partir de
una fase acuosa o líquida.
La reticulación observada de los hidratos de
carbono de soja con proteínas desnaturalizadas por calor en los
extractos de semilla de soja tras el calentamiento produce
conjugados que son parcialmente inertes a las enzimas digestivas
humanas y por tanto, dependen de la fermentación intestinal para la
hidrólisis de los conjugados de hidrato de carbono/proteína de
soja. Además, algunos individuos no tienen las enzimas apropiadas en
su tracto intestinal y por tanto, encuentran difícil digerir las
bebidas de soja producidas con procedimientos convencionales. Dado
que la base de semilla de soja hidrolizada de la presente invención
incluye una presencia mínima de conjugados de proteína e hidratos
de carbono, la mayoría de los individuos pueden digerir la base y
absorber los nutrientes de la soja sin la molestia de la
fermentación digestiva.
Según los descubrimientos anteriores, la
presente invención proporciona un método para la producción de un
producto de semilla de soja hidrolizado en el que las proteínas y
los hidratos de carbono no se unen ni reticulan para formar masas
coloidales o conjugados.
En una primera realización de la presente
invención, se proporciona un método para producir un producto de
semilla de soja, incluyendo el método: proporcionar semillas de soja
enteras que incluyen proteínas, hidratos de carbono y enzimas
endógenas; macerar las semillas de soja en agua; drenar el agua de
las semillas de soja; incubar las semillas de soja para hidrolizar
las proteínas; y volver a incubar las semillas de soja para
hidrolizar los hidratos de carbono para formar una base de semilla
de soja, en el que la nueva incubación, la etapa de hidrólisis de
los hidratos de carbono se lleva a cabo tras la incubación, etapa de
hidrólisis de las proteínas. Esta realización de la invención
también se refiere a una bebida de soja que comprende: agua; y una
base de soja preparada a partir de semillas de soja enteras que
incluyen proteínas e hidratos de carbono, hidrolizándose dichas
proteínas en una primera etapa mediante enzimas que hidrolizan
proteínas, hidrolizándose dichos hidratos de carbono en otra etapa
realizada después de dicha primera etapa.
Otra realización de la presente invención
proporciona un procedimiento para producir un producto de semilla
de soja, incluyendo el método proporcionar semillas de soja enteras
que incluyen proteínas, hidratos de carbono y enzimas endógenas;
macerar las semillas de soja en una solución ácida que incluye un
ácido de calidad para alimentos; e incubar las semillas de soja
para hidrolizar las proteínas e hidrolizar los hidratos de carbono
para formar una base de semilla de soja hidrolizada. Por tanto, esta
realización de la presente invención también se refiere a una leche
de soja que comprende; una leche de granja; y una base de soja
hidrolizada, entremezclada con dicha leche de granja, procesada a
partir de semillas de soja de alta viabilidad que tienen hidratos
de carbono y proteínas, en la que las semillas de soja se maceran en
una solución ácida que incluye un ácido de calidad para alimentos y
se incuban adicionalmente para hidrolizar los hidratos de carbono y
las proteínas.
Aún en otra realización, las semillas de soja
utilizadas para preparar la base de soja hidrolizada en el
procedimiento preferido son de alta viabilidad, es decir, existe
una probabilidad relativamente alta de que las proteínas y/o
hidratos de carbono de soja se hidrolizarán mediante enzimas
endógenas en la semilla de soja cuando se vuelven a hidratar las
semillas de soja, se incuban de manera preliminar y/o se germinan.
Se prefieren las semillas de soja de alta viabilidad sobre las de
baja viabilidad porque las semillas de alta viabilidad se estropean
más rápidamente y no fermentan para producir un aroma u olor a
rancio durante la fabricación de la base de soja hidrolizada.
En una realización adicional, las semillas de
soja se maceran en una solución de ácido cítrico, preferiblemente
antes de que se incuben las semillas de soja para reducir
significativamente la arenosidad y/o terrosidad de los productos
resultantes producidos a partir de la base de soja hidrolizada.
En una realización adicional, la enzima añadida
para ayudar en la hidrólisis de los hidratos de carbono de soja es
una combinación de enzima celulasa/hemicelulasa que potencia la
hidrólisis de los hidratos de carbono de soja.
En una realización adicional, la base de soja
hidrolizada se homogeneiza en múltiples etapas, es decir, las
semillas de soja se homogeneizan a una presión creciente para
proporcionar una base de soja más homogeneizada dividiendo
secuencialmente las semillas de soja en partículas cada vez más
pequeñas. Preferiblemente, las semillas de soja se gelatinizan y/o
se muelen antes de la homogeneización de múltiples etapas.
\newpage
En una realización adicional, el procedimiento
para formular la base de soja hidrolizada puede complementarse con
etapas adicionales para producir una bebida de soja. Para formular
una bebida de soja, la base de soja puede modificarse en un
procedimiento que incluye: mezclar edulcorantes, adyuvantes de la
estabilización y colorear la base de soja hidrolizada; homogeneizar
la mezcla formulada resultante; y o bien esterilizar la formulación
homogeneizada a temperaturas ultra-altas para lotes
de la formulación esterilizada que va a almacenarse a temperatura
ambiente o bien pasteurizar la mezcla a temperaturas más bajas para
lotes de la formulación homogeneizada que va a refrigerarse.
La base de soja hidrolizada fabricada mediante
el procedimiento de la presente invención tiene una amplia variedad
de aplicaciones. Por ejemplo, la base de soja puede incorporarse a,
sola o en combinación con, productos lácteos o una variedad de
otros productos alimenticios tales como bebidas, yogures, postres,
alimentos para lactantes, licores de crema, pudín, cremas, pastas
para untar, quesos, mayonesa, sorbetes, tofu, yuba, aburrage
(pastelillo de tofu frito), batidos y sopas.
Estos y otros objetos, ventajas y
características de la invención se comprenderán más fácilmente y se
apreciarán con referencia a la descripción detallada de la
realización preferida y los dibujos.
La figura 1 es un diagrama de bloques del
procedimiento general de la presente invención utilizado en la
fabricación de una base de soja hidrolizada; y
la figura 2 muestra un diagrama de bloques de
una realización específica de un procedimiento utilizado para
fabricar una base de soja.
La presente invención puede caracterizarse como
un método de fabricación de una base de soja a partir de semillas
de soja enteras hidrolizadas que puede combinarse con otros
ingredientes para formar una bebida de soja completada. La base de
soja de esta invención es una preparación acuosa de la semilla de
soja que muestra: (a) estabilidad de una base de soja líquida sin
separación de grasa, sedimentación o coagulación; (b) reducción de
la reticulación inducida por calor o que se produce de manera
natural de hidratos de carbono de soja no hidrolizados con proteínas
de soja desnaturalizadas; (c) vida de almacenamiento prolongada;
(d) ausencia de aroma a soja y textura "arenosa" o
"terrosa" asociada; (e) máxima capacidad de mezclado con zumos
de frutas, mezclas de zumos de frutas y/o aromas naturales o
artificiales; (f) aumento de la compatibilidad con agentes
colorantes; y (g) aumento de la palatabilidad.
La leche de soja de la presente invención
incluye preferiblemente uno o más de los siguientes componentes,
todos los cuales se describen en detalle a continuación: (a) una
base de soja hidrolizada preparada a partir de semillas de soja
enteras descascarilladas; (b) agua; (c) aromas naturales o
artificiales; (d) edulcorantes naturales o artificiales; (e)
adyuvantes de la estabilización; y (f) colorantes naturales o
artificiales.
La base de soja hidrolizada de la presente
invención se fabrica a partir de semillas de soja enteras. Las
"semillas de soja enteras" son cualquier variedad conocida de
semillas de soja con la cascarilla intacta. Las semillas de soja
enteras incluyen una cáscara exterior, o "cascarilla" que
encapsula la parte interna de la semilla de soja, o el
"cotiledón". El "cotiledón" es la parte de la semilla de
soja utilizada para producir la base de soja hidrolizada de la
presente invención. El cotiledón está compuesto por una variedad de
diferentes proteínas, incluyendo mono, di y polipéptidos, y
azúcares, incluyendo mono, di y polisacáridos. El cotiledón también
incluye "enzimas endógenas", que son aquellas enzimas que
metabolizan proteínas y azúcares del cotiledón para promover la
germinación y crecimiento de la planta de la soja. Otros componentes
y productos químicos en el cotiledón incluyen isoflavonas,
goitrógenos, fitoestrógenos, inhibidores de la tripsina de
Bowman-Birk, saponinas, fitatos, fosfátidos, fibra,
ácidos grasos, vitaminas y minerales.
Tal como apreciará un experto en la técnica, las
enzimas endógenas incluyen proteinasas que, cuando se activan,
hidrolizan las proteínas de la semilla de soja y carbohidrasas que,
cuando se activan, hidrolizan los hidratos de carbono de los
cotiledones. Otra enzima endógena presente en los cotiledones de la
semilla de soja responsable de la hidrólisis de los ácidos grasos
es la enzima lipooxigenasa, que es también sensible al calor.
Preferiblemente, las semillas de soja enteras
utilizadas para fabricar la base de soja hidrolizada son de una
variedad de viabilidad de intermedia a alta, es decir, existe una
probabilidad de intermedia a alta de que la proteína e hidratos de
carbono de soja se hidrolizarán mediante proteinasas y carbohidrasas
endógenas y/o añadidas según se incuban las semillas de soja, se
vuelven a hidratar y/o germinan.
Generalmente, si se desea, puede clasificarse la
viabilidad de la semilla de soja de cualquier manera. En una
realización, la variedad de semilla de soja puede dividirse en
varias gradaciones: baja, intermedia y alta. El grado de
viabilidad, cuando se mide en germinación porcentual durante la
incubación, es el indicador aproximado de la actividad de las
enzimas endógenas de la semilla de soja. En el procedimiento de la
presente invención, la incubación es el proceso mediante el cual
las semillas de soja se mantienen en un estado que es favorable
para activar las enzimas endógenas en la semilla de soja, de modo
que la semilla de soja empieza a germinar y se hidrolizan
parcialmente las proteínas y/o hidratos de carbono. Las semillas de
soja de baja viabilidad muestran menos del 30% de germinación; las
semillas de soja de viabilidad intermedia muestran aproximadamente
del 30% al 70% de germinación; y las semillas de soja de alta
viabilidad muestran más del 70% a aproximadamente el 100% de
germinación.
Los cultivares de semilla de soja preferidos
pueden seleccionarse de variedades que incluyen, pero no se limitan
a, las variedades Vinton 81, Ohio Vinton 81 y Wisconsin 2570,
disponibles de Thumb Oilseeds Producers Cooperative, Ubly,
Michigan, Estados Unidos de América, y las variedades EC 1 y HP 204,
disponibles de Soyatech, Inc. Bar Harbor, Maine, Estados Unidos de
América. Tal como se apreciará, la viabilidad de los cultivares
cambiará con las condiciones de almacenamiento, condiciones de
secado de las semillas e infección microbiana/fúngica de los
cultivares.
cultivares.
Se ha observado que las semillas de soja de
viabilidad intermedia y alta muestran muchas ventajas sobre las
variedades de viabilidad baja. Por ejemplo, cuando se utilizan
semillas de soja de viabilidad baja para preparar la base de soja
hidrolizada en los procedimientos de a continuación, se observan
varias características negativas, incluida una estabilidad coloidal
reducida, características de olor/sabor a rancio y textura arenosa.
Como resultado de la estabilidad reducida, deben añadirse más
estabilizantes y emulsionantes que aumentan la viscosidad de la
base de soja resultante. Además, en los casos en los que se utilizan
semillas de soja de baja viabilidad, es difícil homogeneizar los
productos de soja resultantes porque las partículas de soja no
hidrolizadas no se disgregan fácilmente en los homogeneizadores
convencionales. Sin embargo, tal como se apreciará, las semillas de
soja de baja viabilidad pueden utilizarse en el procedimiento de la
presente invención si se desea, si las características negativas
anteriores son aceptables para la aplicación.
El agua contribuye a la solubilidad y
estabilización de la base de soja hidrolizada y a la bebida de soja
completada. El contenido de agua de la base de soja hidrolizada en
una realización es de al menos aproximadamente el 65 por ciento, en
una segunda realización de desde aproximadamente el 65 por ciento a
aproximadamente el 95 por ciento, en una tercera realización de
desde aproximadamente el 80 por ciento a aproximadamente el 90 por
ciento. Las partes y porcentajes son en peso a menos que se mencione
lo contrario y las temperaturas son en grados Celsius a menos que
se especifique lo contrario en el presente documento.
Pueden añadirse edulcorantes y adyuvantes de la
estabilización a la base de soja hidrolizada para formar una bebida
de soja completa.
Los "edulcorantes" incluyen cualquier
producto químico añadido a la bebida de soja que potencie el sabor
dulce de la bebida de soja. Los edulcorantes a modo de ejemplo de
una primera realización de la invención son sacarosa y fructosa. La
sacarosa puede añadirse en cantidades de desde aproximadamente el 0%
hasta aproximadamente el 10% en una realización, de aproximadamente
el 1% a aproximadamente el 6% en una segunda realización y de
aproximadamente el 3% en una tercera realización. La fructosa puede
añadirse además de o en el lugar de la sacarosa. La fructosa puede
añadirse a la bebida de soja en cantidades de desde aproximadamente
el 0% hasta aproximadamente el 10% en una realización, de
aproximadamente el 1% a aproximadamente el 4% en una segunda
realización o de aproximadamente el 2% en una tercera realización.
Pueden sustituirse por edulcorantes bajos en calorías o de calorías
reducidas la sacarosa o fructosa. También pueden sustituirse por
cualquier edulcorante artificial, tal como aspartamo, sacarina o
sus sales, acesulfamo K y ácido glicirricínico y sus sales, y sus
diversas combinaciones o añadirse a los edulcorantes naturales. La
bebida de soja puede formularse así como un producto edulcorado con
edulcorantes artificiales y/o de hidratos de carbono naturales.
El aroma de la bebida de soja también puede
potenciarse con aromatizantes. "Aromatizante" se refiere a
cualquier aromatizante natural o artificial, o combinación de los
mismos. El aromatizante puede incluir una variedad de aromas
incluyendo, pero sin limitarse a, aromas de fresa, naranja, bayas,
piña o de otras frutas. También pueden utilizarse otros aromas
tales como chocolate, vainilla, etc. Para potenciar adicionalmente
el aroma de las bebidas de soja, pueden añadirse sales, por ejemplo
sal marina. La sal marina puede añadirse en cantidades de hasta
aproximadamente el 0,01% en peso, preferiblemente desde
aproximadamente el 0,0005% hasta aproximadamente el 0,005% en peso
y más preferiblemente desde aproximadamente el 0,001% hasta
aproximadamente el 0,0025% en peso.
"Adyuvantes de la estabilización" se
refieren a cualquier sustancia que tienda a mantener la solución de
la bebida de soja frente al cambio de su forma física, color o
composición química. Los cambios en la forma física
insatisfactorios para el consumidor incluyen mantener cualquier
pigmento y otros componentes incluyendo la base de soja
hidrolizada, y/o aditivos en forma de emulsión y/o en una suspensión
coloidal. Un adyuvante de la estabilización es la goma xantana que
puede utilizarse para mantener el agua y los sólidos de la bebida
de soja juntos en una fase líquida. La goma xantana puede estar
presente en la bebida de soja desde aproximadamente el 0% hasta
aproximadamente el 0,01% en una primera realización, desde
aproximadamente el 0,002% hasta aproximadamente el 0,008% en una
segunda realización y aproximadamente al 0,005% en una tercera
realización. Un segundo adyuvante de la estabilización utilizado en
la bebida de soja es lecitina o cualquier derivado de la misma. La
lecitina actúa como un emulsionante para el aceite presente en la
base de soja hidrolizada. La lecitina puede estar presente en la
bebida de soja hasta aproximadamente el 0,1%, preferiblemente desde
aproximadamente el 0,005% hasta aproximadamente el 0,05%, y más
preferiblemente de aproximadamente el 0,01% a aproximadamente el
0,025%. Puede estar presente goma guar, un segundo adyuvante de la
estabilización adecuado, en una primera realización hasta
aproximadamente el 0,01%, preferiblemente desde aproximadamente el
0,002% hasta aproximadamente el 0,008% y más preferiblemente desde
aproximadamente el 0,004% hasta aproximadamente el 0,006%. Puede
estar presente carboximetilcelulosa, aún otro adyuvante de la
estabilización adecuado, en una primera realización hasta
aproximadamente el 0,01%, preferiblemente desde aproximadamente el
0,002% hasta aproximadamente el 0,008% y más preferiblemente desde
aproximadamente el 0,004% hasta aproximadamente el 0,006%. Tal como
apreciarán los expertos en la técnica, pueden utilizarse otros
adyuvantes de la estabilización conocidos, según se desee.
Ahora se describirá el procedimiento inventivo
utilizado para fabricar la base de soja hidrolizada y la bebida de
soja completada. La figura 1 muestra un diagrama de bloques del
procedimiento general de la presente invención que incluye:
proporcionar semillas de soja enteras 100; activar las enzimas
endógenas de las semillas de soja enteras 110; hidrolizar las
proteínas de las semillas de soja 120; hidrolizar los hidratos de
carbono de las semillas de soja 130; y formar la base de soja
hidrolizada 140.
La figura 2 muestra un diagrama de bloques del
procedimiento de la presente invención correspondiente a una
realización particular, que incluye; proporcionar semillas de soja
enteras 100; lavar las semillas de soja enteras 102; opcionalmente,
acidificar las semillas de soja enteras 104; macerar las semillas de
soja enteras para hidratarlas 106; activar las enzimas endógenas en
las semillas de soja enteras 110; incubar las semillas de soja
hasta hidrolizarlas parcialmente, en particular, para hidrolizar las
proteínas en las semillas de soja enteras 120; opcionalmente,
desacidificar las semillas de soja 122; descascarillar las semillas
de soja enteras 123; opcionalmente, volver a incubar las semillas
de soja 124; gelatinizar las semillas de soja 125; moler las
semillas de soja 126; opcionalmente, añadir enzima para potenciar la
hidrólisis de los hidratos de carbono 128; incubar adicionalmente
las semillas de soja molidas para hidrolizar los hidratos de carbono
de las semillas de soja 130; formar una base de soja hidrolizada
140; y homogeneizar en múltiples etapas la base de soja hidrolizada
150.
Las etapas individuales del procedimiento de la
realización particular en la figura 2 se describen en más detalle a
continuación. Para comenzar el procedimiento de esta realización,
las semillas de soja enteras se mezclan y se lavan con agua en un
recipiente de lavado.
Las semillas de soja pueden remojarse en agua
que tiene una temperatura de desde aproximadamente 15º hasta
aproximadamente 45ºC, preferiblemente de aproximadamente 32ºC y un
pH de desde aproximadamente 6,0 hasta aproximadamente 8,0,
preferiblemente a un pH de aproximadamente 6,5 a aproximadamente 7,5
y más preferiblemente de aproximadamente 7,2. Dependiendo de la
temperatura del agua, puede variar el tiempo en que se remojan las
semillas de soja. Cuando se describe una temperatura sobre un
periodo de tiempo en el presente documento como una
"constante", se quiere decir que la temperatura se mantiene
continuamente a aproximadamente la temperatura dada. Cuando se
describe una temperatura como una temperatura de "entrada", se
quiere decir que la temperatura del líquido u otra sustancia
utilizada se añade inicialmente con la temperatura especificada, sin
embargo, la temperatura puede cambiar con el tiempo debido a
enfriamiento o calentamiento del líquido o sustancia por las
condiciones ambientales. Cuando se utiliza una temperatura en el
presente documento sin especificar de "entrada" o
"constante", la temperatura puede considerarse o bien como una
temperatura de "entrada" o bien "constante".
El tiempo necesario para el remojado se reduce
en agua de remojado más caliente. En una realización, el remojado
de las semillas de soja enteras en agua, o cualquier otro líquido
adecuado, a aproximadamente una constante de 40ºC durante
aproximadamente 8 horas es suficiente. En una segunda realización,
el remojado a aproximadamente una constante de 35ºC durante
aproximadamente 12 horas es suficiente. En una tercera realización,
el remojado a aproximadamente una constante de 20 \pm 2ºC durante
aproximadamente 12 horas es suficiente. En otra realización, el
remojado a aproximadamente una constante de 15ºC durante
aproximadamente 24 horas es suficiente. En consecuencia, las
semillas de soja pueden remojarse en un líquido a una temperatura
constante de aproximadamente 40ºC a aproximadamente 15ºC durante
aproximadamente 8 a aproximadamente 24 horas.
Alternativamente, las semillas de soja pueden
remojarse en una realización adicional en agua que tiene una
temperatura de entrada de aproximadamente 40ºC durante
aproximadamente 12 horas; en otra realización, en agua que tiene
una temperatura de entrada de aproximadamente 35ºC durante
aproximadamente 15 horas; y aún en otra realización, en agua que
tiene una temperatura de entrada de aproximadamente 15ºC durante
aproximadamente 30 horas. En consecuencia, las semillas de soja
pueden remojarse en agua que tiene una temperatura de entrada de
aproximadamente 40ºC a aproximadamente 15ºC durante aproximadamente
12 horas a aproximadamente 30 horas. Según se remojan, las semillas
de soja se rehidratan para activar las enzimas endógenas en las
semillas de soja. Tras un remojado suficiente, se retira el agua
del recipiente de mezclado y las semillas de soja parcialmente
hidratadas se enjuagan con agua a aproximadamente 40ºC.
Opcionalmente, las semillas de soja pueden
remojarse, o "macerarse" en un líquido que tiene un pH muy
bajo. En una realización, puede utilizarse un ácido de calidad para
alimentos para disminuir el pH de un líquido en el que se remojan
las semillas de soja. Por ejemplo, puede añadirse inicialmente un
lote de semillas de soja a agua corriente que tiene un pH neutro de
aproximadamente 6,5 a aproximadamente 7,5. Puede añadirse ácido
concentrado de calidad para alimentos al agua para disminuir
significativamente el pH. En una realización, se añade ácido
cítrico de calidad para alimentos concentrado al 50%, disponible de
FBC Industries en Rochelle, Illinois a una alícuota de agua para
disminuir el pH del agua desde aproximadamente 7,2 hasta
aproximadamente 2,0. Inmediatamente después, se deja que las
semillas de soja se remojen en el agua durante los periodos de
tiempo indicados anteriormente. En la realización más preferida, se
deja que las semillas de soja se remojen a 32ºC \pm 2ºC durante
aproximadamente 4 horas.
Tras remojarlas, pueden incubarse las semillas
de soja tal como se describe a continuación. Opcionalmente, antes o
después de la incubación, pueden desacidificarse las semillas de
soja remojando las semillas de soja en agua corriente o un líquido
de pH neutro durante un periodo de tiempo y temperatura
seleccionados, por ejemplo, agua a de aproximadamente 20ºC a
aproximadamente 70ºC durante de aproximadamente 60 minutos a
aproximadamente 10 minutos, o más preferiblemente, agua a
aproximadamente 55ºC durante aproximadamente 30 minutos.
Entonces se incuban las semillas de soja en un
reactor con camisa exterior de vapor modelo "L" (BAR, N.A.
Inc., Seymour, Illionis, Estados Unidos de América) u otro incubador
o reactor de vapor comparable, para activar adicionalmente las
enzimas endógenas. Generalmente, la incubación es el procedimiento
por el cual la materia biológica experimenta cambios físicos o
químicos en ciertas condiciones tales como una temperatura y/o
duración específicas. En el procedimiento de la presente invención,
la incubación es el procedimiento mediante el cual se mantienen las
semillas de soja en un estado que es favorable para activar enzimas
endógenas en las semillas de soja de modo que las semillas de soja
empiezan a germinar e hidrolizar parcialmente proteínas y/o hidratos
de carbono. En un primer procedimiento, se incuban las semillas de
soja hasta aproximadamente 40ºC durante aproximadamente 10 horas, y
pueden agitarse al menos una vez en la tercera hora. En otro
procedimiento, se incuban las semillas de soja a aproximadamente
una constante de 35ºC durante aproximadamente 12 horas agitando las
semillas de soja, si se desea, una vez aproximadamente en la 6ª
hora. En un tercer procedimiento, se incuban las semillas de soja a
aproximadamente 32º \pm 2ºC durante aproximadamente 18 horas. En
un cuarto procedimiento, se incuban las semillas de soja a
aproximadamente 25º \pm 2ºC durante aproximadamente 30 horas. En
un quinto procedimiento, se incuban las semillas de soja a
aproximadamente una constante de 20ºC durante aproximadamente 60
horas y pueden agitarse, si se desea, aproximadamente en la 30ª
hora. En consecuencia, pueden remojarse las semillas de soja a una
temperatura constante de aproximadamente 40ºC a aproximadamente 20ºC
durante de aproximadamente 10 horas a aproximadamente 60 horas.
Tras la incubación, pueden volver a remojarse
las semillas de soja opcionalmente en agua en un reactor para
volver a ablandar las semillas de soja a aproximadamente una
constante de 50ºC durante aproximadamente media hora en una primera
realización; a aproximadamente una constante de 40ºC durante
aproximadamente una hora y media en una segunda realización; y a
aproximadamente una constante de 45ºC durante aproximadamente una
hora en una tercera realización. En consecuencia, pueden volver a
remojarse las semillas de soja en agua que tiene una temperatura
constante de aproximadamente 50ºC a aproximadamente 40ºC durante de
aproximadamente media hora a aproximadamente una hora y media. Tras
el nuevo remojado, se elimina el agua del reactor con camisa
exterior de vapor, y se enjuagan las semillas de soja con agua para
reducir la carga microbiana de las semillas de soja. En una primera
realización, esta agua puede estar a temperaturas de desde
aproximadamente 15ºC hasta aproximadamente 50ºC. En una segunda
realización, el agua puede estar a aproximadamente 50ºC.
En un procedimiento en el que se maceran los
cultivares de semillas de soja en una solución ácida antes de la
incubación, las semillas de soja acidificadas pueden desacidificarse
tras la incubación remojando las semillas de soja
acidificadas/incubadas en una solución de pH neutro, por ejemplo,
agua de un grifo convencional.
Opcionalmente, puede observarse la viabilidad de
los cultivares de semillas de soja y probarse tras completarse la
incubación dado que la incubación germina parcialmente las semillas
de soja, y la germinación es un indicador de la viabilidad. En una
realización, tras la incubación a aproximadamente 25º \pm 2ºC
durante aproximadamente 12 horas, se recuenta el número de semillas
germinadas en un lote seleccionado de una variedad de semillas de
soja particular y ese recuento se divide por el número total de
semillas en el lote seleccionado y se multiplica por el 100%. Otros
atributos de las semillas germinadas pueden medirse para clasificar
adicionalmente la viabilidad de la semilla. Por ejemplo, longitud
del brote, olor de fermentación, sabor rancio y arenosidad en una
bebida de soja fabricada según el procedimiento descrito
adicionalmente en detalle a continuación. Los resultados de una
prueba de viabilidad particular se explican con más detalle en el
ejemplo 2 a continuación.
A continuación, pueden descascarillarse las
semillas de soja, es decir, se retiran sus pieles de los cotiledones
de las semillas de soja enteras. El descascarillamiento reduce el
contenido en fibras de las semillas, ya que las cascarillas están
comprendidas principalmente por fibra. Un descascarillador de
semillas de soja modelo BB de tipo húmedo (BAR, N.A., Seymour, IL)
u otro descascarillador comparable, puede usarse para descascarillar
las semillas de soja enteras. El descascarillador separa las
cascarillas de los cotiledones y se recogen los cotiledones.
Alternativamente, pueden extraerse las semillas de soja usando
procedimientos físicos o químicos convencionales, tal como se
apreciará por los expertos en la técnica.
Se incuban adicionalmente los cotiledones para
continuar con la hidrólisis de proteínas. Puede usarse un reactor
con camisa exterior de vapor para este fin. Durante esta etapa del
procedimiento, las proteínas de las semillas de soja se hidrolizan
adicionalmente. Por ejemplo, los polipéptidos, es decir, cadenas
peptídicas que tienen más de diez aminoácidos, se hidrolizan para
dar oligopéptidos más cortos, es decir, cadenas peptídicas que
tienen de dos a diez aminoácidos. Se incuban los cotiledones a
aproximadamente 45ºC durante aproximadamente de 4 a 6 horas,
preferiblemente a aproximadamente 40ºC durante aproximadamente 8
horas, más preferiblemente a aproximadamente 30ºC durante
aproximadamente 10 horas, y lo más preferiblemente a aproximadamente
25ºC durante aproximadamente 12 horas. En consecuencia, se incuban
los cotiledones a de aproximadamente 45ºC a aproximadamente 25ºC
durante de aproximadamente 4 horas a aproximadamente 12 horas.
Cualquier temperatura y duración de incubación es satisfactoria
siempre que se activen las proteinasas en los cotiledones para
ayudar enzimáticamente a la hidrólisis adicional de las proteínas
de soja en los cotiledones. Pueden añadirse proteinasas o enzimas
adicionales a los cotiledones para potenciar la hidrólisis de
proteínas.
Entonces se hacen hervir los cotiledones con
proteínas hidrolizadas en agua durante de aproximadamente 25 a
aproximadamente 40 minutos en una primera realización y
aproximadamente 30 minutos en una segunda realización, en el
reactor con camisa exterior de vapor para inducir la coagulación y
gelatinización de las semillas de soja parcialmente hidrolizadas.
La "gelatinización" se refiere a la formación de un gel o
sustancia similar a gel al calentar una suspensión de polisacáridos
o mezclas de polisacáridos y proteínas. Tras hervir, puede apagarse
el vapor. En una realización alternativa, pueden remojarse los
cotiledones en una solución de tampones de calidad para alimentos,
se contemplarán soluciones alcalinas u otras soluciones por los
expertos en la técnica, a una temperatura de aproximadamente 65ºC a
aproximadamente 150ºC, y un pH de aproximadamente 6,2 a
aproximadamente 7,5. Ejemplos de tampones de calidad para alimentos
adecuados son citrato y fosfato; ejemplos de soluciones alcalinas
son las que incluyen bicarbonato de sodio, hidróxido de sodio, y/o
hidróxido de potasio.
Pueden molerse los cotiledones gelatinizados con
un molino de acero inoxidable modelo 150 BMI (BAR N.A. Inc.,
Seymour, IL) u otro molino adecuado. El "molido" significa
romper físicamente los cotiledones gelatinizados para dar una
suspensión de partículas pequeñas. En una realización preferida, se
muelen los cotiledones en agua con una razón de aproximadamente 1
parte de cotiledón y 8 partes de agua, o cualquier otra razón según
se desee.
Puede incubarse el cotiledón en suspensión para
hidrolizar los hidratos de carbono, es decir, los sacáridos en las
semillas de soja. Por ejemplo, la celulosa y la hemicelulosa
(conocidas como polisacáridos) se hidrolizan parcialmente para dar
betaglucanos y azúcares. Para potenciar la degradación de los
hidratos de carbono, se añade(n) enzima(s) a la
suspensión de cotiledones. La celulasa, hemicelulasa o una mezcla de
celulasas son útiles, pero puede usarse cualquier otra enzima que
pueda potenciar la hidrólisis de hidratos de carbono, tal como se
apreciará por aquellos expertos en la técnica. En una primera
realización, se añaden hasta aproximadamente 10 gramos de celulasa
por kilogramo de soja seca pesada, preferiblemente desde
aproximadamente 1 hasta aproximadamente 3 gramos de celulasa.
Opcionalmente, puede usarse una combinación de
celulasa/hemicelulasa para potenciar la hidrólisis de polisacáridos
de semillas de soja. Se ha encontrado que la preparación de
celulasa/hemicelulasa comercialmente disponible identificada
mediante la marca comercial Laminex bg, disponible de Genecor de
Rochester, Nueva York, es útil. En una realización, se añaden
enzimas con una razón de 50/50 de 1 ml de celulasa:1 ml de
hemicelulasa a la suspensión para facilitar la hidrólisis de
polisacáridos de semillas de soja. Normalmente, la adición de
celulasa y/o hemicelulasa no aumenta significativamente la eficacia
de la hidrólisis de polisacáridos para semillas de soja de alta
viabilidad, ya que las enzimas endógenas de estas semillas de soja
hidrolizan suficientemente los polisacáridos. Sin embargo, según se
desee, pueden usarse celulasa y/o hemicelulasa con semillas de soja
de alta viabilidad.
Entonces se mezcla la suspensión en una
realización con un pH de aproximadamente 6,0 a 7,0, en otra
realización de aproximadamente 6,0, seguido por la incubación de la
suspensión y enzimas de celulasa desde aproximadamente 35ºC hasta
55ºC durante de aproximadamente 3 horas a aproximadamente 20
segundos, respectivamente. Tras hidrolizar las proteínas e hidratos
de carbono de las semillas de soja enteras, la composición
resultante se denomina "base de semillas de soja
hidrolizada".
Puede terminarse la actividad de celulasa en la
suspensión al final de la incubación calentando la suspensión en el
reactor hasta aproximadamente 90ºC durante aproximadamente media
hora, seguido por el enfriamiento de la suspensión hasta
aproximadamente 60ºC en el reactor.
La suspensión enfriada puede desodorizarse
usando procedimientos de desodorización en evaporador o bandeja de
vacío convencionales que apreciarán aquellos expertos en la técnica.
Una vez desodorizada y concentrada la suspensión, puede enfriarse
hasta aproximadamente 20ºC. En una primera realización, la base de
soja hidrolizada tiene un contenido en sólidos total de
aproximadamente el 5% a aproximadamente el 35%, preferiblemente
desde el 10% hasta aproximadamente el 20%, y más preferiblemente
desde el 13% hasta aproximadamente el 18%. El contenido en sólidos
total puede variar según la cantidad de agua que se une a los
polisacáridos, o a la variedad de semillas de soja enteras usadas
en el procedimiento.
Entonces puede mezclarse la base de semillas de
soja hidrolizada en un tanque de mezclado a aproximadamente
temperatura ambiente con edulcorantes, aromatizantes, adyuvantes de
la estabilización y colorantes según se desee en una bebida de soja
completa. Ejemplos de componentes que pueden añadirse incluyen
sacarosa, fructosa, sal marina, goma xantana, goma guar, lecitina,
aroma, y colorante. Tras mezclar todos los componentes, puede
agitarse la formulación y almacenarse a de aproximadamente -20ºC a
aproximadamente 60ºC en una primera realización, a de
aproximadamente 0ºC a aproximadamente 10ºC en una segunda
realización, y a aproximadamente 4ºC en una tercera
realización.
La base de semillas de soja hidrolizada o
cualquier formulación resultante puede homogeneizarse. La
"homogeneización" se refiere a un procedimiento mecánico para
crear un sistema coloidal que no se ve afectado por la gravedad. En
una primera realización, la base de soja o formulación puede
homogeneizarse desde aproximadamente 4.000 psi hasta
aproximadamente 30.000 psi. En una segunda realización, la base de
soja o formulación puede homogeneizarse a aproximadamente 15.000
psi; puede usarse cualquier homogeneizador disponible
comercialmente, por ejemplo, un homogeneizador Rannie 12.56 VH (APV
Americas, Wilmington, MA), u otro homogeneizador comparable. Se
apreciará por los expertos en la técnica que cuanto mayor sea la
presión, más suave y consistente se volverá la
formulación.
formulación.
Opcionalmente, la base de soja hidrolizada o
formulación puede homogeneizarse gradualmente, es decir, puede
homogeneizarse con presiones de homogeneización secuenciales. En una
realización, se homogeneiza la base de semillas de soja hidrolizada
con tres presiones sucesivas, en aumento, por ejemplo, a 2.000 psi,
luego 3.500 psi y luego 14.000 psi. Tal como se apreciará, el
número de etapas de homogeneización secuenciales, así como las
presiones, puede modificarse como se desee.
La formulación homogeneizada puede esterilizarse
y envasarse asépticamente. La "esterilización" se refiere a la
destrucción de bacterias y otros organismos infecciosos en la
formulación homogeneizada o bebida de soja. La formulación
homogeneizada puede esterilizarse en un aparato de inyección de
vapor directa Armfield FT74DI, disponible de Armfield Limited de
Hampshire, Inglaterra, u otro esterilizador comparable, a
temperaturas ultra-elevadas tal como se apreciará
por los expertos en la técnica. La formulación se esteriliza a una
temperatura de aproximadamente 150ºC durante de aproximadamente 1 a
aproximadamente 2 segundos en una primera realización, y a
aproximadamente 145ºC durante aproximadamente 5 segundos en una
segunda realización. El tratamiento térmico a temperaturas
ultra-elevadas durante periodos de tiempo
significativamente más largos tiende a degradar el aromatizante y
colorante en la formulación homogeneizada. La formulación
homogeneizada esterilizada, es decir, la bebida de soja resultante,
puede envasarse asépticamente para evitar una nueva contaminación,
en una primera realización, mediante sellado hermético. La
formulación homogeneizada esterilizada puede contenerse en cualquier
vidrio, plástico u otro envase que pueda sellarse herméticamente.
La formulación homogeneizada esterilizada puede almacenarse a
temperatura ambiente sin riesgo de contaminación por bacterias.
La formulación homogeneizada puede pasteurizarse
alternativamente. "Pasteurización" significa matar o inactivar
organismos infecciosos bacterianos u otros en la misma. La
formulación homogeneizada puede ultra-pasteurizarse
a de aproximadamente 75ºC a aproximadamente 99ºC durante de
aproximadamente media hora a aproximadamente un minuto,
respectivamente. La formulación homogeneizada pasteurizada puede
almacenarse en cualquier envase adecuado y luego refrigerarse.
La bebida de soja resultante, es decir, o bien
la formulación homogeneizada, esterilizada, o bien la
formulación
homogeneizada, pasteurizada, puede consumirse de la misma manera que se conoce para las bebidas exis-
tentes.
homogeneizada, pasteurizada, puede consumirse de la misma manera que se conoce para las bebidas exis-
tentes.
\newpage
A. Ejemplo
I
Se analizó una bebida de soja fabricada a partir
de semillas de soja enteras descascarilladas hidrolizadas según un
procedimiento de la presente invención para determinar los valores
nutricionales de la bebida. La muestra analizada era
de 240 ml e incluía los componentes en las cantidades anotadas en la tabla I, titulada "componentes del ejemplo I".
de 240 ml e incluía los componentes en las cantidades anotadas en la tabla I, titulada "componentes del ejemplo I".
| Componentes | Porcentaje añadido |
| Sólidos con base de leche de soja | 12 |
| Sacarosa | 3 |
| Fructosa | 2 |
| Sal marina | 0,001 |
| Goma xantana | 0,005 |
| Goma guar | 0,005 |
| Lecitina | 0,01 |
| Aromatizante | 0,5 |
| Colorante | 0,2 |
La tabla II a continuación, "información
nutricional para el ejemplo I", expone la composición medida de
la bebida hidrolizada tal como se requeriría en las etiquetas de
"información nutricional" para alimentos por la Food and Drug
Administration de los Estados Unidos.
| Nutriente | Cantidad por 100 mg | Cantidad por ración | % habitual por ración |
| Componentes básicos | |||
| Calorías | 53 | 129,85 | |
| Proteínas | 3,36 g | 8,23 g | 16% |
| Hidratos de carbono | 5,04 g | 12,35 g | 4% |
| Fibra dietética | 1 g | 2,45 g | 10% |
| Azúcar - total | 4,58 g | 11,22 g | |
| Grasa - total | 2,19 g | 5,37 g | 8% |
| Grasa saturada | 0,31 g | 0,76 g | 4% |
| Colesterol | 0 mg | 0 mg | 0% |
| Agua | 89,09 g | 218,27 g | |
| Cenizas | 0,32 g | 0,78 g | |
| Calorías de grasas | 19,71 | 48,29 | 8% |
| Nutriente | Cantidad por 100 mg | Cantidad por ración | % habitual por ración |
| Vitaminas | |||
| Vitamina A UI | 0 UI | 0 UI | 0% |
| Vitamina C | 0 mg | 0 mg | 0% |
| Minerales | |||
| Calcio | 17 mg | 41,65 mg | 4% |
| Hierro | 0,4 mg | 0,98 mg | 5% |
| Sodio | 80 mg | 196 mg | 8% |
Se lavaron diez kilogramos de semillas de soja
mezcladas dos veces en 40 litros de agua con una temperatura de
entrada de 20ºC y se enjuagaron con el mismo volumen de agua a 20ºC
tras cada lavado. Se remojaron las semillas de soja enjuagadas en
30 litros de agua con una temperatura de entrada de 40ºC a pH 7,0
durante 12 horas. Se drenó el agua y se enjuagaron las semillas de
soja en agua con una temperatura de entrada de 40ºC.
Se colocaron las semillas de soja en un reactor
con camisa exterior de vapor modelo "L" (BAR, N.A., Inc.,
Seymour, Illinois, Estados Unidos de América) con la tapa cerrada y
se incubaron a una constante de 35ºC durante 12 horas, agitándose
las semillas de soja una vez en la 6ª hora. Tras la incubación, se
volvieron a remojar las semillas de soja en agua que tenía una
temperatura de entrada de aproximadamente 50ºC en el reactor durante
30 minutos, se drenaron, y se enjuagaron.
Se descascarillaron las semillas de soja
remojadas con un descascarillador de semillas de soja modelo BB de
tipo húmedo a 20ºC y se separaron las cascarillas húmedas de los
cotiledones por el descascarillador.
Entonces se hidrolizaron las semillas de soja a
40ºC constantes durante 8 horas en el reactor con la tapa
cerrada.
Una vez incubados, se hicieron hervir los
cotiledones en el agua de incubación en el reactor con camisa
exterior de vapor durante 30 minutos para inducir la
gelatinización, tras lo cual se apagó el vapor. No se drenó el agua
de incubación.
Se molieron los cotiledones hervidos en una
suspensión con un molino de acero inoxidable modelo 150 BMI usando
el agua de incubación como agua de molino. Se añadió celulasa, en
particular, Multifect cl (Genecor, Rochester, Nueva York) a la
suspensión en el reactor en la cantidad de 1 a 3 gramos por kg de
semilla seca pesada a un pH de 6,0. Después, se incubó la
suspensión con celulasa a 50ºC constantes durante 1 hora. Se terminó
la actividad de celulasa en la suspensión calentando la suspensión
en el reactor hasta 90ºC durante 30 minutos, seguido por el
enfriamiento hasta 60ºC en el reactor haciendo pasar agua con 17ºC
de temperatura de entrada a través de la camisa exterior.
Se transfirió la suspensión enfriada a una
bandeja de vacío y se evaporó hasta que los sólidos de la suspensión
fueron del 15%. Se bombeó la suspensión desodorizada en el reactor
y se enfrió con agua con una temperatura de entrada de 20ºC para
formar la base de semillas de soja hidrolizada.
Se mezcló la base de semillas de soja
hidrolizada en un tanque de mezclado a 20ºC con los componentes de
la tabla I anterior para preparar una formulación de bebida. Una
vez mezclados, se agitó la formulación y se almacenó a 4ºC. A
continuación, se homogeneizó la formulación a 15.000 psi en un
homogeneizador Rannie 12.56 VH.
Se esterilizó una primera alícuota de la
formulación homogeneizada a 150ºC durante 2 segundos en un inyector
de vapor directo Armfield FT74DI para producir una bebida de soja
estéril. Se llenó asépticamente la bebida de soja estéril en
botellas de vidrio simple de 330 ml con tapones forrados de caucho
para sellar herméticamente las botellas. Se pasteurizó una segunda
alícuota de la formulación homogeneizada a 80ºC durante 30 minutos
y se llenó en botellas de vidrio simple de 330 ml estériles.
Se almacenaron las muestras esterilizadas a
temperatura ambiente de 20º a 22ºC, y se almacenaron las muestras
pasteurizadas a una temperatura refrigerada de aproximadamente 2º a
aproximadamente 4ºC. Se observaron todas las muestras para detectar
signos de inestabilidad, específicamente coagulación, separación
coloidal, sedimentación, o formación de capas de grasa y/o
suero.
Se almacenaron a aproximadamente 20ºC las
muestras de bebida de soja entera descascarillada, tratadas por
enzimas que se homogeneizaron a 15.000 psi y se esterilizaron, y se
observaron para determinar la aparición de coagulación, residuos, y
formación de suero durante 17 meses. Se almacenaron las muestras
pasteurizadas a aproximadamente 3º \pm 1ºC y se observaron
durante tres meses. No se produjo separación de grasa, sedimentación
ni coagulación en las muestras esterilizadas ni en las muestras
pasteurizadas.
Se pidió a una población informal de
consumidores de aproximadamente 40 personas de edades de 18 a 65 que
clasificaran el color, aroma, sabor, sensación en la boca
(sensación calcárea), regusto, y detección de sabor a soja. Se
pidió a los consumidores que evaluaran el producto como sumamente
aceptado, aceptado o rechazado.
Los resultados de una prueba de consumidores
preliminar de las bebidas de soja estabilizadas se muestran en la
tabla III, titulada "aceptación por el consumidor
preliminar".
| Atributo sensorial | Aceptado/Rechazado |
| Color | Sumamente aceptado |
| Aroma | Sumamente aceptado |
| Sabor | Sumamente aceptado |
| Sensación en la boca (sensación calcárea) | Variedad extraída (sumamente aceptada) |
| Variedad entera descascarillada homogeneizada | |
| a 4.500 psi (marginalmente aceptada) | |
| Variedad entera descascarillada homogeneizada | |
| a 15.000 psi (sumamente aceptada) | |
| Regusto | Sin regusto (aceptado) |
| Sabor a soja | Completamente ausente (aceptado) |
Adicionalmente, no se produjeron cambios
apreciables en los atributos sensoriales de la muestra esterilizada
durante 17 meses cuando se probó de manera informal por los
consumidores.
Basándose en el estudio de consumidores
preliminar anterior, la bebida de soja fabricada según el
procedimiento de la presente invención tiene atributos sensoriales
que se aceptan sumamente por los consumidores. El producto también
muestra una excelente estabilización para resistir a la
sedimentación, coagulación estéticamente desagradable o coagulación
que anteriormente requería que las bebidas de soja se almacenasen y
se comercializasen en envases opacos.
B. Ejemplo
2
Se fabricó una bebida de soja a partir de
semillas de soja enteras descascarilladas hidrolizadas de diferentes
variedades según el procedimiento de la presente invención. Se
analizó la bebida de soja para determinar el efecto de la
viabilidad de las semillas de soja sobre la calidad de la bebida de
soja. Se seleccionaron seis cultivares de calidades para
alimentos/bebidas específicas de diversa viabilidad para el
análisis, incluyendo cultivares de semillas de soja que se
identifican por los nombres Iowa 3006, Callahan 5200, Iowa 2025,
Vinton 81, Ohio-Vinton 81 y Wisconsin 2750,
disponibles de Thumb Oilseeds Producers Cooperative, Ubly, Michigan,
Estados Unidos de América. Tal como se apreciará, la viabilidad de
otras muestras de cultivares de semillas de soja pueden probarse y
usarse para preparar la base de semillas de soja hidrolizada de la
presente invención según se desee.
En la prueba de viabilidad, se calculó la
viabilidad de cada variedad. Para ello, se remojó cada uno de los
seis lotes de variedades diferentes durante 12 horas en agua
corriente de pH de aproximadamente 7,2 y a aproximadamente 20º
\pm 2ºC para hidratar las semillas de soja. Tras la hidratación,
se incubó cada lote a aproximadamente 25º \pm 2ºC durante 30
horas. Después, se evaluó la viabilidad de cada uno de los seis
cultivares de semillas de soja contando las semillas con signos
visibles de germinación en dos muestras extraídas de aproximadamente
150 semillas por muestra.
Se clasificó numéricamente la viabilidad de
semillas de cada uno de los cultivares calculando un porcentaje de
germinación, es decir, el número de semillas germinadas se dividió
por el número total de semillas en la muestra y se multiplicó por
el 100%. Adicionalmente, se evaluó la longitud del brote midiendo la
longitud de cada brote en la muestra extraída en milímetros (mm) y
se calculó la media. Se evaluó el olor a fermentación en la
semillas de soja inmediatamente tras la incubación olfateando.
Tras la prueba de viabilidad, se fabricaron con
cada uno de los seis lotes de cultivares diferentes bases de
semillas de soja hidrolizadas según el procedimiento de la presente
invención. A continuación, se evaluaron dos índices de calidad de
la base de semillas de soja hidrolizada ((a) la presencia de
desarrollo de sabor rancio y (b) arenosidad en el paladar superior
de la boca, también denominado sensación en la boca) por dos jueces
expertos que habían evaluado sensorialmente leche de soja durante 10
años y 12 años respectivamente. Se congelaron todas las muestras a
4º \pm 2ºC antes de la evaluación sensorial. De manera notable, la
base de semillas de soja hidrolizada no contenía aditivos
aromatizantes que afectasen la prueba de sabor rancio.
Los resultados de la prueba de viabilidad se
facilitan a continuación en la tabla IV, titulada "efecto del
cultivar de semillas de soja/viabilidad sobra la calidad de la base
de soja".
| Cultivar de semillas de soja | ||||||
| Iowa | Callahan | Iowa | Vinton | Ohio-Vinton | Wisconsin | |
| 3006 | 5200 | 2025 | 81 | 81 | 2750 | |
| % de germinación (viabilidad) | 16,4 | 9,1 | 11,1 | 93,4 | 82,4 | 93,2 |
| Longitud de brote media (mm) | 4,9 | 4,1 | 5,7 | 14,8 | 11,5 | 12,9 |
| Olor de fermentación | medio | fuerte | fuerte | ninguno | ninguno | ninguno |
| Sabor rancio de leche de soja | fuerte | fuerte | medio | ausente | ausente | ausente |
| Arenosidad (sensación en la boca) | fuerte | fuerte | fuerte | ausente | ausente | ausente |
Basándose en la evaluación anterior, se
determinó que la calidad de la base de soja hidrolizada disminuye
con la disminución de la viabilidad de las semillas de soja, es
decir, el porcentaje de germinación de las semillas de soja. El
sabor rancio fue dominante en la base de soja producida a partir de
semillas con muy baja viabilidad, por ejemplo, inferior al 30% de
germinación. Estas muestras también tuvieron una sensación en la
boca desagradable. Las semillas de baja viabilidad perdieron parcial
o completamente la actividad enzimática endógena y por lo tanto se
inhibieron en la germinación. La rehidratación o incubación de tales
semillas no indujo la germinación. Por tanto se supuso que se
inhibió así la hidrólisis de macromoléculas mediante enzimas
endógenas de las semillas que se produce durante la germinación. Una
explicación posible adicional es que los microorganismos
contaminantes indujeron la fermentación de las semillas de soja en
lugar de la germinación. En consecuencia, se produjeron cambios de
deterioro que provocaron las propiedades sensoriales desagradables
tal como se indica en la tabla IV. Por tanto, se desea utilizar
semillas de soja de viabilidad de intermedia a alta para preparar
base de semillas de soja hidrolizada. Por supuesto, pueden usarse
semillas de baja viabilidad para una aplicación que no dependa de
las propiedades sensoriales, por ejemplo, alimentación de
animales.
C. Ejemplo
3
Se probó una bebida de soja fabricada a partir
de semillas de soja enteras descascarilladas hidrolizadas según el
procedimiento de la presente invención par determinar el efecto de
la maceración ácida de semillas de soja sobre la calidad de la
bebida de soja tratada.
En la prueba, se lavaron tres kilogramos cada
uno de dos cultivares de semillas de soja para alimentos/bebidas,
EC 1 y HP 204, disponibles de Soyatech, Inc., Bar Harbor, Maine,
Estados Unidos de América, y se pusieron en agua corriente. Se
ajustó el pH del agua desde 7,2 hasta 2,0 con ácido cítrico de
calidad para alimentos concentrado al 50% disponible de FBC
Industries de Rochelle, Illinois. Inmediatamente después, se
maceraron las semillas a 32º \pm 2ºC durante aproximadamente
cuatro horas. Se repitió la maceración para los dos cultivares de
semillas de soja a pH 3,0, pH 4,0 y pH 5,0 durante el mismo tiempo y
temperatura que anteriormente, pero se manipuló la concentración de
ácido cítrico añadido.
Tras completar la maceración, se drenó el baño
de maceración y se incubaron las semillas de soja a aproximadamente
32º \pm 2ºC durante 18 horas. Tras la incubación, se evaluó la
viabilidad de las semillas, es decir, el porcentaje de germinación,
longitud de brote y olor de fermentación, tal como se describió en
el ejemplo 2.
Se desacidificaron las semillas de soja
acidificadas e incubadas y se volvieron a remojar macerando las
semillas de soja en agua corriente a 55ºC durante aproximadamente
30 minutos. Entonces se fabricó una base de semillas de soja
hidrolizada con cada cultivar de semillas de soja incubado tal como
se describió anteriormente, excepto porque se usó un procedimiento
de homogeneización de tres etapas en las semillas de soja molidas.
Específicamente, se homogeneizaron las semillas de soja molidas a
2.000 psi, 3.500 psi y 14.000 psi.
Después, se evaluaron las calidades
organolépticas de las semillas de soja, incluyendo color, olor,
sabor, sabor rancio, y arenosidad de la base de semillas de soja
hidrolizada resultante en muestras congeladas a 4º \pm 2ºC. Dos
jueces de leche de soja experimentados que habían evaluado
sensorialmente leche de soja durante 10 y 12 años, respectivamente,
realizaron la evaluación. En la evaluación, se usó una escala de
cuatro puntos, en la que 0 indica sumamente aceptable, 0,5 indica
aceptable, 1 indica indiferente, y 2 indica rechazo. Los resultados
de esta evaluación sensorial se exponen a continuación en la tabla
V, titulada "efecto de la maceración en ácido cítrico sobre la
germinación de las semillas de soja y la calidad sensorial de base
de soja sin edulcorar ni aromatizar producida a partir de dos
cultivares de semillas de soja".
| pH | ||||||||
| 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | |||||
| Atributo de calidad | Cultivar de semillas de soja | |||||||
| EC 1 | HP 204 | EC 1 | HP 204 | EC 1 | HP 204 | EC 1 | HP 204 | |
| % de germinación | 20 | 13,5 | 69 | 75 | 69,7 | 71,2 | 80,4 | 72,3 |
| Longitud de brote (mm) | 3,0 | 1,7 | 8,2 | 5,5 | 10 | 6,8 | 17 | 6,8 |
| Olor de fermentación | ausente | ausente | ausente | ausente | ausente | ausente | ausente | ausente |
| Color de base de soja (palidez) | 1, 0,5 | 0, 1 | 0, 0,5 | 1,5, 1 | 0, 0 | 1,5, 2 | 0, 0 | 2, 2 |
| Olor de base de soja | 0,5, 0 | 0,5, 0 | 0, 0 | 0,5, 0,5 | 0, 0 | 0, 1 | 0, 0 | 0, 0 |
| Sabor de base de soja | 0, 0 | 1, 0 | 0, 0 | 1, 0,5 | 0, 0 | 0, 0 | 0, 0 | 0,5, 0 |
| Sabor rancio | 0, 0 | 0, 0 | 0, 0,5 | 0,5, 0,5 | 0, 0 | 0, 0 | 0, 0 | 0, 0 |
| Sensación en la boca | 0, 0 | 0, 0 | 0, 0 | 0, 0 | 0, 0 | 0, 0 | 0, 0 | 0, 0 |
| (arenosidad) |
Tal como resulta evidente a partir de la tabla V
anterior, las características sensoriales de la base de semillas de
soja hidrolizada se vieron afectadas de manera diferente por la
maceración en ácido cítrico de las semillas de soja. Aunque se
eliminó la arenosidad de la base de semillas de soja hidrolizada en
todos los niveles de pH estudiados, se detectó sabor rancio de
manera marginal en algunos niveles incluyendo pH 3 y pH 4. Por el
contrario, el color de la base de soja mostró la mayor variación con
el pH. Se detectaron cascarillas más oscuras a pH superiores en la
base de semillas de soja hidrolizada preparada con cultivar de
semillas de soja HP 204 comparado con cultivar de EC 1. Se
detectaron de manera marginal olor y sabor de semillas de soja a pH
inferiores.
De manera notable, las tasas de germinación
aumentaron generalmente a niveles de pH superiores y no se detectó
nada de olor de fermentación típico, indicando una inhibición de
microorganismos contaminantes. En general, la maceración con ácido
cítrico de semillas de soja de alta viabilidad junto con la
homogeneización en tres etapas de la suspensión de semillas de soja
de alta viabilidad mejoró las características sensoriales de la
base de semillas de soja hidrolizada.
\newpage
D. Ejemplo
4
Se analizó una base de semillas de soja
hidrolizada fabricada a partir de semillas de soja enteras
descascarilladas hidrolizadas según el procedimiento de la presente
invención para determinar el efecto de las semillas de soja de alta
viabilidad sobre las propiedades sensoriales de bebidas de soja
edulcoradas/aromatizadas.
En el análisis, se usaron tres kilogramos de un
cultivar de semillas de soja de calidad para alimentos/bebidas de
la variedad Vinton 81 que mostraba el 93% de germinación para
producir una bebida de soja edulcorada-aromatizada.
Se produjo la base de semillas de soja hidrolizada tal como se
describió en la realización preferida, excepto que se añadió una
combinación de enzimas celulasa/hemicelulasa en una razón de 1
mililitro : 1 mililitro de las enzimas concentradas por kilogramo
de semillas de soja secas pesadas. Entonces se incubó la base de
semillas de soja hidrolizada con enzimas añadidas tal como se
describió en las realizaciones preferidas. Se formuló la bebida a
base de soja aromatizada resultante en una mezcla de un tanque de
mezclas a temperatura ambiente a aproximadamente 20º \pm 2ºC con
los componentes siguientes en la tabla VI, titulada "componentes
para el ejemplo IV".
\vskip1.000000\baselineskip
| Componentes | Porcentaje añadido |
| Sólidos de base de semillas de soja | 7 |
| Sacarosa | 5 |
| Jarabe de maíz | 0.5 |
| Sal marina | 0.001 |
| Aroma a melocotón (natural/artificial) | 3 ml por litro de mezcla |
| Albaricoque (natural) | 2 ml por litro de mezcla |
| Colorante | 2 ml por litro de mezcla |
\vskip1.000000\baselineskip
No se añadió ningún estabilizante ni
emulsionante de bebidas a la base ni a la mezcla, ya que la mezcla
mostró una buena estabilidad y ninguna formación de coloides. Los
aromas de melocotón y albaricoque están disponibles de Carmi
Flavors, Inc., Commerce, California, Estados Unidos de América. Se
homogeneizó la mezcla formulada a 4.500 psi, se pasteurizó y se
congeló tal como se describe anteriormente con referencia a la
realización
preferida.
preferida.
Para la evaluación, se usó una escala de
evaluación sensorial de cinco puntos por 10 jueces entrenados para
evaluar bebidas de soja congeladas, aromatizadas, edulcoradas, para
determinar el color, aroma, sabor y sensación en la boca. En la
evaluación, 1 indica muy desagradable, 2 indica desagradable, 3
indica ni agradable ni desagradable, 4 indica agradable y 5 indica
muy agradable. Puntuaciones más generales de 1 y 2 indicaron rechazo
y puntuaciones de 3, 4 o 5 indicaron aceptación. Los resultados de
la evaluación de la bebida de soja congelada, aromatizada,
edulcorada y coloreada se facilitan a continuación en la tabla VII,
titulada "evaluación sensorial de bebida de soja aromatizada,
edulcorada y coloreada producida a partir de cultivar de Vinton
81".
| Atributo sensorial | ||||||||
| Juez | Color | Aroma | Sabor | Sensación en la boca | ||||
| 1 | 5 | 5 | 5 | 5 | ||||
| 2 | 5 | 4 | 5 | 5 | ||||
| 3 | 5 | 5 | 5 | 5 | ||||
| 4 | 5 | 5 | 5 | 5 | ||||
| 5 | 3 | 4 | 4 | 4 | ||||
| 6 | 5 | 5 | 5 | 5 | ||||
| 7 | 5 | 4 | 5 | 4 | ||||
| 8 | 5 | 4 | 5 | 4 | ||||
| 9 | 5 | 5 | 5 | 5 | ||||
| 10 | 5 | 5 | 5 | 5 | ||||
| Total | 48 | 46 | 49 | 47 | ||||
| Media | 4,8 | 4,6 | 4,9 | 4,7 |
Tal como resulta evidente a partir de la tabla
VII anterior, el uso de un cultivar de semillas de soja de alta
viabilidad en bebidas de soja edulcoradas y aromatizadas potenció la
aceptabilidad de la bebida. Los 10 jueces entrenados indicaron
aceptación de la bebida de soja con una puntuación media global del
95%. El atributo sensorial que produjo la mayor puntuación media de
4,9/5,0 fue el sabor. Por tanto, el sabor de la bebida de soja
aromatizada fue sumamente aceptable para todos los jueces en la
evaluación. Tal como también resulta evidente, las semillas de soja
de alta viabilidad provocaron parcialmente la disminución de la
arenosidad en la bebida de soja. De manera notable, la sensación en
la boca de la bebida de soja fue sumamente aceptable, incluso en
ausencia de estabilizantes y emulsionantes de bebidas añadidos.
Además, no se observó separación de la fase grasa de la bebida, y
no se produjo sedimentación lo que indicó una estabilización de la
emulsificación adecuada. Esto sugiere fuertemente que los
polisacáridos en las semillas de soja, en particular, la fibra de
soja, estaban sustancialmente solubilizados para producir un hidrato
de carbono complejo parcialmente soluble que imita el efecto de un
estabilizador. En consecuencia, la bebida de soja fabricada según el
procedimiento de la presente invención en el presente estudio
parece adecuada para fabricar bebidas de soja entera aromatizadas
ampliamente aceptables.
E. Ejemplo
5
Se analizó una base de semillas de soja
hidrolizada fabricada a partir de semillas de soja enteras
descascarilladas hidrolizadas de alta viabilidad según el
procedimiento de la presente invención para determinar los valores
nutricionales de la bebida.
Específicamente, se realizó un análisis químico
de tres cultivares de semillas de soja de calidad para
alimentos/bebidas preparados, consultando con un laboratorio, Warren
Analytical Laboratory de Greeley, Colorado. Se fabricó la base de
semillas de soja hidrolizada analizada macerando en primer lugar 3
kilogramos de cada cultivar de semillas de soja, incluyendo Vinton
81, Ohio-Vinton 81 y Wisconsin 2750, disponibles de
Thumb Oilseeds Producers Cooperative, Ubly, Michigan, Estados
Unidos de América en una solución de ácido cítrico a pH 4 a 32º
\pm 2ºC durante aproximadamente 4 horas. Se drenó la solución de
ácido cítrico y se incubó cada uno de los cultivares de semillas de
soja a 32º \pm 2ºC durante 18 horas en agua corriente. Entonces se
desacidificaron las semillas de soja macerando los cultivares de
semillas de soja en agua corriente a 55ºC durante 30 minutos.
Entonces se fabricó la base de semillas de soja hidrolizada tal como
se explicó anteriormente en referencia a la realización preferida.
Se homogeneizó esta base de semillas de soja hidrolizada usando una
homogeneización en tres etapas a 2.000 psi, 3.500 psi y 14.000 psi.
Los resultados del análisis químico se exponen a continuación en la
tabla VIII, titulada "análisis de la composición de base de soja
producida en cultivares de semillas de soja de calidad para
alimentos/bebidas de alta viabilidad tratados con ácido
cítrico".
| Cultivar de semillas de soja | ||||||
| Wisconsin 2750 | Ohio-Vinton 81 | Vinton 81 | ||||
| Componente | Cantidad | Cantidad por | Cantidad | Cantidad por | Cantidad | Cantidad por |
| por 100 g | ración de 245 g | por 100 g | ración de 245 g | por 100 g | ración de 245 g | |
| Agua | 93,2 g | 228,1 g | 93,2 g | 228,2 g | 92,5 g | 226,5 g |
| Cenizas | 0,3 g | 0,8 g | 0,4 g | 0,9 g | 0,4 g | 1,0 g |
| Grasa-total | 0,3 g | 0,8 g | 0,9 g | 2,3 g | 0,7 g | 1,8 g |
| Grasa saturada | 0,0 g | 0,1 g | 0,1 g | 0,2 g | 0,1 g | 0,2 g |
| Proteínas | 2,8 g | 6,9 g | 3,2 g | 8,0 g | 3,4 g | 8,4 g |
| Hidratos de carbono | 3,4 g | 8,3 g | 2,3 g | 5,5 g | 3,0 g | 7,3 g |
| Fibra dietética | 1,2 g | 2,9 g | 0,8 g | 1,9 g | 1,2 g | 2,9 g |
| Azúcar-total | 0 g | 0 g | 0 g | 0 g | 0 g | 0 g |
| Colesterol | 0 mg | 0 mg | 0 mg | 0 mg | 0 mg | 0 mg |
| Calorías-total | 28 | 68,5 | 30 | 73,4 | 32 | 78,3 |
| Calorías de grasas | 3,0 | 7,3 | 8,5 | 20,7 | 6,5 | 15,9 |
El análisis químico de la tabla VIII muestra que
la base de semillas de soja hidrolizada producida a partir de los
tres cultivares de semillas de soja de alta viabilidad incluye
muchos atributos beneficiosos. Incluidos en los atributos están un
bajo contenido en grasa saturada del 0% al 0,1%, azúcar total del 0%
y altos valores de fibra dietética del 0,8% al 1,2%. Los valores de
proteínas oscilan desde 6,9 gramos hasta 8,4 gramos por ración, lo
que es superior a los 6,25 gramos por tamaño de ración de bebida de
245 gramos (8 onzas) recomendada por la Food and Drug
Administration de los Estados Unidos. El contenido en sólidos total
de las bases de semillas de soja hidrolizadas oscila desde el 6,8%
hasta el 7,5%. El bajo contenido en grasa saturada de la base de
semillas de soja hidrolizada hace que la base sea adecuada para
personas propensas a enfermedades cardiovasculares.
F. Ejemplo
6
Se analizó una base de semillas de soja
hidrolizada fabricada a partir de semillas de soja enteras
descascarilladas hidrolizadas según un procedimiento de la presente
invención usando una enzima de hidrato de carbono especial. Se
comparó el perfil de ácidos grasos de esta base de semillas de soja
completamente hidrolizada con (1) una base de semillas de soja sin
hidrolizar y (2) una base de semillas de soja parcialmente
hidrolizada para demostrar el valor nutricional mejorado de las
bases de semillas de soja completamente hidrolizadas.
Se usó un cultivar de semillas de soja de
viabilidad intermedia de calidad para alimentos/bebidas, Callahan
5200, para preparar las muestras. Se prepararon tres muestras
correspondientes a (a) una muestra sin hidrolizar (control), (b)
una muestra parcialmente hidrolizada, y (c) una muestra de semillas
de soja completamente hidrolizada. Para la muestra sin hidrolizar,
se maceraron tres kilogramos de semillas de soja en agua corriente a
20º \pm 2ºC durante 12 horas, se drenaron, se enjuagaron y se
descascarillaron. Entonces se hicieron hervir los cotiledones y se
gelatinizaron y se molieron para crear una base de semillas de soja
sin hidrolizar. No se añadió ninguna enzima.
Para la muestra parcialmente hidrolizada, se
maceraron tres kilogramos de semillas de soja en agua corriente a
20º \pm 2ºC durante aproximadamente 12 horas. Entonces se drenó la
muestra, se enjuagó y se incubó a aproximadamente 25º \pm 2ºC
durante 30 horas. Entonces se volvieron a remojar las semillas de
soja incubadas, se descascarillaron y se incubaron adicionalmente a
55ºC durante 3 horas. Se gelatinizaron los cotiledones hirviéndolos
y luego se molieron para crear una base de semillas de soja
parcialmente hidrolizada. No se añadió ninguna enzima.
\newpage
Para la muestra completamente hidrolizada, se
maceraron tres kilogramos de semillas de soja en agua corriente a
aproximadamente 20º \pm 2ºC durante aproximadamente 12 horas, se
drenaron, se enjuagaron y se descascarillaron. Se maceraron tres
kilogramos de semillas de soja en agua corriente a 20º \pm 2ºC
durante aproximadamente 12 horas. Entonces se drenó la muestra, se
enjuagó y se incubó a aproximadamente 25º \pm 2ºC durante 30
horas. Entonces se volvieron a remojar las semillas de soja
incubadas, se descascarillaron y se incubaron adicionalmente a 55ºC
durante 3 horas. Se gelatinizaron los cotiledones hirviéndolos y
luego se molieron para crear una base de semillas de soja
parcialmente hidrolizada. Se añadieron 1,2 mililitros de una
preparación de celulasa, Multifect cl, y 0,8 mililitros de otra
preparación de celulasa/hemicelulasa, Laminex bg, ambas disponibles
de Genecor de Rochester, Nueva York, a 2 litros de la base de
semillas de soja hidrolizada. Entonces se mezcló apropiadamente la
muestra de 2 litros y se dispensó en vasos de precipitados de 1
litro de capacidad, se cubrió con lámina de aluminio y se incubó a
55ºC durante 2 horas. Se combinaron tamaños de muestra mayores y se
prepararon y homogeneizaron a 4.500 psi seguido de la pasteurización
a 75ºC durante 40 minutos. Después, se congelaron las muestras y se
enviaron en envases fríos a un laboratorio asesor, Silliker Labs de
Chicago Heights, Illinois, para realizar un análisis de ácidos
grasos y fibras de la base de semillas de soja sin hidrolizar, las
semillas de soja parcialmente hidrolizadas y la base de semillas de
soja completamente hidrolizada resultantes tal como se explicó
anteriormente. Los resultados de este análisis se facilitan a
continuación en la tabla IX, titulada "perfil de ácidos grasos y
fibra dietética de bases de soja".
| Atributo de calidad | Sin hidrolizar (control) | Parcialmente hidrolizada | Completamente hidrolizada |
| Ácido graso saturado total | 27,8 | 27,2 | 19,8 |
| Mono-insaturado total | 30,0 | 25,7 | 27,7 |
| Poli-insaturado total | 42,0 | 47,1 | 52,2 |
| Fibra dietética insoluble (g) | 0,46 | 0,11 | 0,27 |
| Fibra dietética soluble (g) | 0,29 | 0,57 | 0,41 |
Tal como resulta evidente a partir de la tabla
IX, la concentración en ácidos grasos saturados total disminuyó en
un 8% en la base de soja entera descascarillada, completamente
hidrolizada con respecto a la muestra sin hidrolizar (control). Por
el contrario, se produjo un aumento de un 10,2% de ácidos grasos
poliinsaturados totales en la muestra completamente hidrolizada
comparada con el control. Se produjeron cambios menores en la
concentración en el contenido en ácidos grasos
mono-insaturados. Se observó un aumento de un 41% en
el contenido en fibra dietética soluble en una muestra parcialmente
hidrolizada con respecto al control. De manera notable, la fibra
dietética soluble producida por la hidrólisis enzimática de la fibra
de soja insoluble en el presente estudio minimiza o posiblemente
elimina la necesidad de añadir a la bebida de soja un estabilizante,
es decir, un polisacárido que se una al agua en sistemas de
alimento/bebida para evitar la sedimentación de coloides.
G. Ejemplo
7
Para evaluar la variabilidad de la isoflavona en
bases de soja dados diferentes tratamientos hidrolíticos se
analizaron las siguientes muestras de semillas de soja y se
compararon entre ellas: (1) una muestra completamente incubada e
hidrolizada con celulasa; (2) una muestra parcialmente
incubada/fermentada; y (3) una muestra de control que no se incubó
ni se hicieron reaccionar enzimas con ella. Para la muestra de
control, se lavaron tres kilogramos de semillas de soja de calidad
para alimentos/bebidas de viabilidad intermedia de la variedad Iowa
2032, se maceraron en agua corriente a 20ºC \pm 2ºC durante 12
horas, se drenaron, se enjuagaron, se descascarillaron y se
molieron. Tres kilogramos de peso seco de semillas de soja enteras
produjeron 33 litros de suspensión que se homogeneizó a 4.500 psi.
Para la muestra parcialmente incubada/fermentada, se maceraron tres
kilogramos de semillas de soja Iowa 2032 en agua corriente a 45ºC y
luego se dejaron a 20º \pm 2ºC durante 6 horas, se drenaron y se
enjuagaron. Entonces se incubaron las semillas de soja a 25º \pm
2ºC durante 48 horas. A las 48 horas, se detectó la fermentación
mediante el olor, cohesividad de las semillas, y bajo porcentaje de
germinación (inferior al 25%). Se volvieron a remojar las semillas
incubadas, se descascarillaron, se gelatinizaron hirviéndolas y se
molieron. Tres kilogramos de peso seco de semillas de soja enteras
produjeron 33 litros de suspensión que se homogeneizó a 4.500 psi
y se pasteurizó a 75ºC durante 40 minutos.
Para la muestra que se incubó e hidrolizó
completamente con celulasa, se maceraron tres kilogramos de semillas
de soja Iowa 2032 a 20º \pm 2ºC durante 12 horas, se drenaron y
se enjuagaron. Entonces se incubaron las semillas de soja a 25º
\pm 2ºC durante 30 horas, se volvieron a remojar a 45ºC durante 30
minutos y se descascarillaron. Entonces se incubaron los
cotiledones a 55ºC durante 3 horas, se gelatinizaron hirviéndolos y
se molieron. Tres kilogramos de peso seco de semillas de soja
enteras produjeron 33 litros de suspensión. A esta suspensión, se
añadió una combinación de enzima celulasa/hemicelulasa de Laminex bg
y Multifect cl de modo que las concentraciones de enzimas en la
suspensión fueron las mismas que en el ejemplo 6. Se mezclaron la
suspensión y las enzimas y se volvieron a incubar a 55º durante 3
horas. Después, se homogeneizó la mezcla de suspensión y enzimas a
4.500 psi y se pasteurizó a 75ºC durante 40 minutos.
Para la muestra completamente incubada sin
celulasa, se procesaron tres kilogramos de semillas de soja Iowa
2032 tal como se describió anteriormente en relación con una muestra
completamente incubada e hidrolizada con celulasa, excepto que no
se añadieron las enzimas celulasa/hemicelulasa.
Para determinar la variabilidad de la isoflavona
entre las tres muestras de prueba, se analizaron las concentraciones
de formas de isoflavona seleccionadas. Un primer conjunto de
isoflavonas analizadas incluyó genisteina e daidzeina, que son
formas "activas" de isoflavonas que se absorben en el
intestino. Un segundo conjunto de isoflavonas analizadas incluyó
genistina y daidzina, que son formas de almacenamiento de
isoflavonas. Las concentraciones de las diversas isoflavonas (en
microgramos por gramo de muestra) en las diversas muestras se
indican en la tabla X, titulada "variabilidad de isoflavonas en
bases de soja" expuesta a continuación.
| Tipo de isoflavona | ||||||
| Tratamiento de las | Daidzina | Genistina | Daidzeina | Genisteina | Suma de | Suma de |
| semillas de soja | isómeros de | isómeros de | ||||
| daidzeina | genisteina | |||||
| individuales | individuales | |||||
| Sin incubación | 624 | 645 | 17 | 18 | 653 | 663 |
| (control) | 653 | 676 | 17 | 18 | 673 | 695 |
| Fermentación + incubación | 595 | 681 | 48 | 44 | 657 | 721 |
| parcial | 312 | 686 | 50 | 45 | 675 | 736 |
| Incubación completa | 338 | 422 | 207 | 216 | 624 | 699 |
| + celulasa | 356 | 444 | 216 | 224 | 654 | 730 |
| Incubación completa | 598 | 676 | 32 | 23 | 649 | 705 |
| sin celulasa | 591 | 678 | 33 | 25 | 670 | 728 |
Tal como resulta evidente a partir de la tabla
X, la concentración de genisteina y daidzeina en la muestra
completamente incubada aumentó en más de un 1.000% cuando se compara
con la muestra sin incubar (control).
En el sistema digestivo, las formas de
almacenamiento de las isoflavonas de semillas de soja genistina y
daidzina se convierten mediante fermentación intestinal más la
acción de los jugos digestivos en las formas absorbidas, es decir,
los aglicones, genisteina y daidzeina. A partir de las tablas IX y
X, resulta evidente que la adición de celulasa y la incubación en
el presente estudio produjeron el efecto combinado de hidrolizar
hidratos de carbono complejos de semillas de soja (tabla IX) y la
conversión de isoflavonas de almacenamiento en las formas activas
(tabla X). Los datos en la tabla X muestran que las muestras a las
que no se añadió celulasa muestran mucha menos conversión. Por
tanto, las bebidas de soja fabricadas mediante el procedimiento
descrito en la presente invención parecen tener un valor biológico
mejorado a modo de isoflavonas de semillas de soja potenciadas.
Las descripciones anteriores son las de las
realizaciones preferidas de la invención.
Tal como se usa en esta memoria descriptiva, el
término "incluye" o "que incluye" se entiende que
significa "incluye pero no se limita a". Excepto en las
reivindicaciones y los ejemplos específicos, o cuando se indique
expresamente de otro modo, todas las cantidades numéricas en esta
descripción que indican cantidades de material, condiciones de
reacción, condiciones de uso, pesos moleculares, y/o número de
átomos de carbono, y similares, deben entenderse como modificadas
por la palabra "aproximadamente" al describir el alcance más
amplio de la invención. Cualquier referencia a un objeto en la
descripción o a un elemento en la reivindicación en singular usando
los artículos "un", "uno", "el" o "dicho" no
debe interpretarse como limitativo del objeto o elemento al
singular a menos que se declare expresamente. A menos que se indique
expresamente de otra manera, todos los porcentajes en las
reivindicaciones son porcentajes en peso basados en el peso total de
la composición. Además, las mediciones de enzimas en gramos son en
gramos por kilogramos de peso de semillas de soja secas a menos que
se indique de otra manera.
Claims (30)
1. Método para producir un producto de semillas
de soja que comprende:
proporcionar semillas de soja enteras que
incluyen proteínas, hidratos de carbono, y enzimas endógenas;
macerar las semillas de soja en agua;
drenar el agua de las semillas de soja;
incubar las semillas de soja para hidrolizar las
proteínas; y
volver a incubar las semillas de soja para
hidrolizar los hidratos de carbono para formar una base de semillas
de soja, en el que la etapa de nueva incubación, hidrólisis de
hidratos de carbono se lleva a cabo después de la etapa de
incubación, hidrólisis de proteínas.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque las enzimas endógenas incluyen
proteinasas y celulasas presentes de manera natural en las semillas
de soja enteras.
3. Método según la reivindicación 2,
caracterizado porque dicha etapa de incubación, hidrólisis de
proteínas, incluye incubar las semillas de soja a una temperatura y
tiempo de duración suficiente para provocar que las proteinasas
hidrolicen las proteínas en las semillas de soja.
4. Método según la reivindicación 3,
caracterizado porque dichas semillas de soja se incuban
durante dicha etapa de incubación, hidrólisis de proteínas, a una
temperatura de aproximadamente 45ºC a aproximadamente 25ºC durante
de aproximadamente 6 horas a aproximadamente 12 horas.
5. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende además formar una
suspensión a partir de las semillas de soja y añadir a la
suspensión una enzima capaz de potenciar la hidrólisis de hidratos
de carbono.
6. Método según la reivindicación 5,
caracterizado porque dicha etapa de incubación, hidrólisis de
hidratos de carbono, incluye incubar la suspensión a una
temperatura y un tiempo de duración suficiente para activar la
enzima añadida de modo que la celulasa añadida hidrolice al menos
parcialmente los hidratos de carbono en la suspensión.
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende además añadir a la base
de semillas de soja componentes seleccionados de edulcorantes,
aromatizantes, adyuvantes de la estabilización, y colorantes.
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende además una o más de las
etapas de:
homogeneizar la base de alimentos de semillas de
soja;
esterilizar la base de alimentos de semillas de
soja;
envasar asépticamente la base de alimentos de
semillas de soja; o
pasteurizar la base de alimentos de semillas de
soja.
9. Procedimiento para producir un producto de
semillas de soja que comprende:
proporcionar semillas de soja que incluyen
proteínas, hidratos de carbono y enzimas endógenas;
macerar las semillas de soja en una solución
ácida que incluye un ácido de calidad para alimentos; e
incubar las semillas de soja para hidrolizar las
proteínas e hidrolizar los hidratos de carbono para formar una base
de semillas de soja hidrolizada.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque las semillas de soja son semillas de
soja de alta viabilidad.
11. Procedimiento según la reivindicación 9 o la
reivindicación 10, que comprende hidratar e incubar las semillas de
soja de modo que al menos una parte de las semillas de soja
proporcionadas germinan.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado porque al menos el 30%, preferiblemente al
menos el 70%, de las semillas de soja proporcionadas germinan.
13. Procedimiento según la reivindicación 9, que
comprende además añadir leche de granja a la base de semillas de
soja.
14. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque las proteinasas presentes en las
semillas de soja hidrolizan las proteínas,
15. Procedimiento según la reivindicación 14,
que comprende además añadir una enzima a las semillas de soja para
potenciar la degradación de los hidratos de carbono durante dicha
etapa de incubación.
16. Procedimiento según la reivindicación 15,
caracterizado porque la enzima añadida se selecciona de
celulasa y hemicelulasa.
17. Procedimiento según la reivindicación 16,
caracterizado porque se añaden hasta aproximadamente 10
gramos de celulasa por kilogramo de semillas de soja proporcionadas
a las semillas de soja.
18. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 17, que comprende además añadir a la base de
semillas de soja componentes seleccionados de edulcorantes,
aromatizantes ayudantes a la estabilización y colorantes.
19. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 18, que comprende además incorporar la base
de semillas de soja en productos alimenticios seleccionados de
bebidas, yogures, postres, alimentos para lactantes, licores,
pudín, cremas, pastas para untar, quesos, mayonesa, sorbetes, tofu,
yuba, aburrage, batidos y sopas.
20. Procedimiento según la reivindicación 9, que
comprende añadir enzimas para aumentar la velocidad a la que se
hidrolizan los hidratos de carbono durante dicha etapa de
incubación.
21. Procedimiento según la reivindicación 20,
caracterizado porque la enzima es al menos una de una
celulasa y una hemicelulasa.
22. Procedimiento según la reivindicación 20 o
21, que comprende seleccionar semillas de soja enteras de alta
viabilidad,
23. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 20 a 22, caracterizado porque la solución
ácida tiene un pH de aproximadamente 6 a aproximadamente 8.
24. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 20 a 22, caracterizado porque la solución
ácida tiene un pH de aproximadamente 2 a aproximadamente 4.
25. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque el ácido de calidad para alimentos es
ácido cítrico.
26. Bebida de soja que comprende:
agua; y
una base de soja preparada a partir de semillas
de soja enteras que incluyen proteínas e hidratos de carbono,
hidrolizadas dichas proteínas en una primera etapa mediante enzimas
de hidrólisis de proteínas, hidrolizados dichos hidratos de carbono
mediante enzimas de hidrólisis de hidratos de carbono en otra etapa
realizada tras dicha primera etapa.
27. Bebida de soja según la reivindicación 26,
caracterizada porque dichos hidratos de carbono se hidrolizan
con ayuda de celulasa.
28. Bebida de soja según la reivindicación 26,
caracterizada porque dichos hidratos de carbono y dichas
proteínas no se reticulan para formar agrupamientos visibles por
los consumidores.
29. Bebida de soja según una cualquiera de las
reivindicaciones 26 a 28, que comprende además leche de granja.
30. Leche de soja que comprende:
leche de granja; y
una base de soja hidrolizada, mezclada con dicha
leche de granja, procesada a partir de semillas de soja de alta
viabilidad que tienen hidratos de carbono y proteínas, en la que
dichas semillas de soja se maceran en una solución ácida que
incluye un ácido de calidad para alimentos y se incuba
adicionalmente para hidrolizar los hidratos de carbono y
proteínas.
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