ES2289049T3 - Aditivo alimenticio. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la preparación de un aditivo alimenticio adecuado para su utilización como blanqueador, como sustituto de grasas y/o como sustituto de proteínas, que comprende las etapas de hidrolizar y degradar un almidón, - en el que la etapa de hidrólisis se realiza enzimáticamente durante o tras la cocción por chorro de vapor del almidón para conseguir una dextrosa equivalente (DE) comprendida entre 0, 5 y 5, y - en el que la etapa de degradación se inicia durante o después de la etapa de hidrólisis y se termina con un incremento de la DE debido a la degradación comprendido entre 0, 2-7.
Description
Aditivo alimenticio.
La invención se refiere a un aditivo
alimenticio, en particular para productos alimenticios tales como
aliños, mayonesas, productos para extender y otros productos con un
contenido reducido en grasas. La invención se refiere asimismo a un
procedimiento para la preparación del aditivo alimenticio y a su
utilización en la preparación de productos alimenticios.
La utilización de un almidón modificado como
aditivo alimenticio se da a conocer, por ejemplo, en la patente EP
0 149 258, que está relacionada con la utilización de almidón
hidrolizado como sustituto parcial de grasas y/o aceite en
artículos alimenticios.
En la patente WO-01/21011 se
describe un procedimiento para la preparación de un producto de
almidón, en el que se trata almidón nativo o almidón reticulado en
estado sustancialmente no gelatinizado con una enzima de
degradación. En el documento de Atkins y otros, Starch
("Almidón") 37 (1985) Nº 4, 126-131 se da a
conocer un estudio sobre la influencia de la pululanasa y la
\alpha-amilosa en el espectro de productos
oligosacáridos de los hidrolizados de almidón de trigo.
En la patente EP 0 486 936 se describe la
utilización de un almidón degradado enzimáticamente como sustituto
de grasas.
La patente EP 0 372 184 se refiere a un almidón
degradado enzimáticamente que es capaz de formar un gel térmicamente
reversible, un gel de alta resistencia, un enturbiamiento opaco y
estable o una textura lubricante con aspecto de grasa en una
dispersión acuosa. En los ejemplos 6 y 10 de la patente EP 0 372 184
se indica que no se obtiene un producto opaco estable si se degrada
un almidón hidrolizado.
Una desventaja de la preparación de almidones
modificados por medio de degradación exclusivamente consiste en que
resulta muy complicado, si no imposible, llevar a cabo una
preparación de este tipo de forma económicamente atractiva (es
decir, con un alto contenido en sólidos) que permita obtener un
producto con las cualidades deseadas. Con contenido en sólidos
elevados, la reacción de modificación tiene como resultado un
producto que presenta unas propiedades de manipulación
desfavorables.
En la patente EP 0 846 704 se da a conocer un
almidón resistente altamente fermentable obtenido al disolver un
almidón y degradando enzimáticamente el almidón disuelto, teniendo
lugar una retrogradación durante la degradación. No queda claro
hasta qué punto se produce la degradación.
Constituye un objetivo de la presente invención
dar a conocer un procedimiento para conseguir un aditivo alimenticio
basado en un almidón. Se ha descubierto que es posible preparar un
aditivo alimenticio con propiedades particulares mediante la
hidrólisis y degradación de un almidón de una manera particular. Se
ha descubierto que un procedimiento según la presente invención
permite preparar un aditivo alimenticio adecuado para su utilización
como blanqueador y/o sustituto de grasas/proteínas, dependiendo de
la forma en la que se lleve a cabo el procedimiento.
En un primer aspecto, La presente invención se
refiere a un procedimiento para la preparación de un aditivo
alimenticio que comprende las etapas de hidrolizar y degradar un
almidón, según se define en la reivindicación 1.
La presente invención se refiere asimismo a un
aditivo alimenticio que se puede obtener mediante un procedimiento
según la invención que comprende un almidón hidrolizado y degradado,
y a la utilización de dicho aditivo alimenticio para impartir unas
propiedades deseadas particulares a un producto alimenticio.
Se ha observado que un aditivo alimenticio según
la invención aporta cremosidad, cuerpo, textura y palatabilidad
grasa, lo que lo convierte en un atractivo sustituto de grasas y/o
proteínas. Entre las ventajas de utilizar un aditivo alimenticio
según la invención como sustituto de grasas y/o proteínas en un
producto alimenticio se incluyen las ventajas en
precio/rendimiento, valor calórico y/o menor sabor secundario, dado
que son suficientes dosis más bajas para conseguir el mismo efecto
en un producto alimenticio en el que se incorpora el aditivo
alimenticio.
De igual modo, se ha observado que un aditivo
alimenticio según la invención resulta adecuado para su utilización
como adyuvante en el secado por pulverización, por ejemplo, para la
encapsulación de sabores, como adyuvante de recubrimiento o como
potenciador de la gelificación.
También se ha descubierto que un aditivo
alimenticio que se puede obtener por medio del procedimiento según
la invención presenta un notable potencial de gelificación (alta
velocidad de gelificación, alta resistencia del gel y poca o nula
posgelificación), teniendo en cuenta su valor de dextrosa
equivalente (DE).
Un aditivo alimenticio según la presente
invención puede ofrecer el efecto beneficioso de actuar como
blanqueador, como agente de gelificación, o como una combinación de
ambos.
\newpage
Se ha observado que un aditivo alimenticio según
la invención presenta una menor solubilidad y una mayor resistencia
del gel en comparación con un almidón modificado únicamente mediante
hidrólisis. Además, se ha descubierto que la velocidad de formación
del gel por lo general es alta y la sensibilidad de la resistencia
del gel a la temperatura es relativamente baja (en particular entre
0 y 30ºC).
Un aditivo alimenticio según la invención se
puede utilizar de forma muy adecuada en la preparación de un
producto alimenticio, tanto en una aplicación en frío como en
caliente. Por consiguiente, La presente invención también se
refiere a la utilización de un aditivo en la preparación de un
producto alimenticio y a un producto alimenticio que contiene un
aditivo alimenticio según la invención.
Entre los ejemplos preferentes de productos
alimenticios, en los que se puede utilizar un aditivo alimenticio
según la invención, se incluyen los productos alimenticios escogidos
entre el grupo de los productos para extender, las margarinas, los
aliños, los pudines, las natillas, los quesos bajos en grasas, los
condimentos de recubrimiento, las salsas, las mayonesas, los
helados, los yogures, los postres helados, los glaseados, las
cremas frescas, las masas de harina, los rebozados, las cremas de
repostería, los productos de panadería, las cremas no lácteas, las
materias grasas y los alimentos para bebé.
Como ejemplos de almidones adecuados como
materia prima se pueden citar el maíz, el trigo, la cebada, el
arroz, el triticale, el mijo, la tapioca, el arruruz, el plátano,
la patata, la batata, almidones de alto contenido en amilosa, tales
como el amilomaíz, los guisantes rugosos o las judías mungo.
Preferentemente, el almidón es un almidón con amilosa derivado de
almidones de maíz, de trigo, de patata, de tapioca o de batata. Se
han conseguido resultados muy satisfactorios con almidón de
patata.
El almidón es preferentemente un almidón nativo.
Según se utiliza en el contexto de la presente invención, el
término "almidón nativo" se refiere a un almidón que se ha
aislado de su producto de origen natural, pero que en principio no
ha sido sometido a modificación física o química sustancial. De
hecho, este término se utiliza comúnmente en la técnica para
referirse a tales productos de almidón. Una posibilidad para un
derivado de almidón que se podría utilizar para preparar un aditivo
alimenticio según la invención es un almidón octenilsuccinilado.
Se ha descubierto que controlando el grado en el
que la hidrólisis y/o la degradación contribuyen a la DE de tal
forma que su contribución respectiva al incremento del valor de
dextrosa equivalente (\DeltaDE) durante el procedimiento se
encuentra dentro de un intervalo particular, es posible modificar
las cualidades del producto. Así pues, el producto obtenido puede,
por ejemplo, presentar propiedades particularmente ventajosas como
blanqueador, como sustituto de grasas, o como ambos.
Los procedimientos de hidrólisis son conocidos
en la técnica, por ejemplo, en "Modified Starches: Properties and
Uses" ("Almidones modificados: propiedades y usos"), O.B.
Wurzburg, CRC Press Inc., 1987''. La hidrólisis se puede realizar,
por ejemplo, mediante degradación ácida suave (véase también
Shildneck, Smith (1967), Production and uses of
acid-modified starch ("Producción y usos del
almidón con modificación ácida"), en: Starch chemistry and
technology, Volume II: Industrial aspects ("Química y tecnología
del almidón, Volumen II: Aspectos industriales"), editores
Whistler & Paschall, Academic Press, 217-235),
tratamiento enzimático (maltodextrinización) o utilizando calor seco
(pirodextrinización, véase también Evans, Wurzburg (1967),
Production and use of starch dextrins ("Producción y usos de las
dextrinas del almidón"), en: Starch chemistry and technology,
Volume II: Industrial aspects ("Química y tecnología del almidón,
Volumen II: Aspectos industriales"), editores Whistler &
Paschall, Academic Press,
254-278).
254-278).
De acuerdo con la invención, el almidón se
hidroliza enzimáticamente durante o tras la cocción por chorro de
vapor del almidón. Un proceso típico consiste en la cocción por
chorro de vapor del almidón, añadiendo la enzima durante o tras la
cocción por chorro de vapor y terminar la reacción mediante la
cocción por chorro de vapor del almidón convertido, que se puede
recuperar mediante secado por pulverización. El profesional experto
podrá determinar fácilmente las condiciones elegidas. Se han
conseguido resultados muy satisfactorios con una hidrólisis
enzimática utilizando una \alpha-amilosa.
La etapa de hidrólisis se realiza para conseguir
una dextrosa equivalente (DE) comprendida entre 0,5 y 5, más
preferentemente de 1,5 como mínimo, y aún más preferentemente de 3
como mínimo. Se han obtenido buenos resultados con un aditivo
alimenticio con una DE comprendida entre 1 y 3. La DE, según se
utiliza en la presente invención, representa el valor medido según
el método de Luff-Schoorl (Schoorl (1929), Suiker
titratie, Chemisch weekblad, 5, p. 130).
Se ha descubierto que resulta ventajoso comenzar
la hidrólisis del almidón antes de la degradación. Es posible que
la hidrólisis se lleve a cabo completamente hasta obtener el grado
de hidrólisis deseado, definido por la DE del almidón. De igual
forma, es posible llevar a cabo la hidrólisis y la degradación de
forma simultánea o parcialmente simultánea. No obstante, según la
invención, la hidrólisis se inicia antes del momento en el que
comienza la degradación.
La degradación puede realizarse de cualquier
forma y se termina con un incremento de la DE debido a la
degradación comprendido entre 0,2-7.
Preferentemente, la degradación se lleva a cabo enzimáticamente. Un
tratamiento de degradación enzimática conducirá normalmente a la
formación de amilosa de cadena corta. Las enzimas de degradación se
pueden dividir principalmente en dos categorías: pululanasas e
isoamilosas. La primera categoría se denomina oficialmente, según
la Unión Internacional de Bioquímica (1984), E.C. 3.2.1.41
\alpha-dextrina
endo-1,6-glucosidasa. Por
definición, las enzimas de esta categoría son capaces de hidrolizar
los enlaces
1,6-\alpha-D-glucosídicos
del pululano, de glucógeno y de las dextrinas límites \alpha- y
\beta- de la amilopectina y del glucógeno. La segunda categoría
está incluida en la clase de E.C. 3.2.1.68. Las enzimas de esta
categoría son capaces de hidrolizar los enlaces
1,6-\alpha-D-glucosídicos
del glucógeno, de la amilopectina y de sus dextrinas límite
\beta- respectivas. En general, las isoamilosas resultan
perfectamente adecuadas para degradar las cadenas más largas del
almidón. Teniendo en cuenta su disponibilidad comercial, se
utilizará preferentemente una pululanasa para degradar el almidón.
Como ejemplos de pululanasas particularmente adecuadas se pueden
citar los productos disponibles comercialmente conocidos por sus
nombres comerciales Optimax L300 (Genencor), Optimax L1000
(Genencor) y Promozyme 200L (Novo Enzymes).
Las dosis óptimas de enzima y las condiciones
óptimas para el tratamiento enzimático están determinadas por el
nivel de actividad enzimática, que depende del origen y del
suministrador de la enzima, y por la concentración de la enzima en
los lotes disponibles comercialmente. Aunque un procedimiento según
la invención utiliza preferentemente una enzima en estado disuelto,
resulta igualmente posible utilizar una enzima inmovilizada sobre un
soporte sólido.
La degradación continúa hasta que se consigue el
grado de conversión deseado. El proceso se puede terminar cambiando
las condiciones, por ejemplo, la temperatura o el pH, a valores
fuera del intervalo óptimo para la enzima específica utilizada. El
grado de conversión se puede determinar de forma adecuada mediante
la medición de los grupos reductores que se forman como resultado
de la degradación. Esto se puede conseguir, por ejemplo, midiendo
el poder reductor como dextrosa equivalente (DE) según los métodos
comúnmente utilizados, como el de
Luff-Schoorl.
Luff-Schoorl.
Por ejemplo, se han obtenido buenos resultados
con un procedimiento en el que la degradación se termina para un
incremento de la DE debido a la degradación comprendido entre
0,2-4. El aditivo alimenticio obtenido ha resultado
ser particularmente adecuado para su utilización, entre otros, en
emulsiones amilosas sólidas, tales como los productos para
extender, las margarinas y los quesos bajos en grasas, en productos
utilizables con cuchara tales como los condimentos de
recubrimiento, las salsas frías, las mayonesas, los aliños, los
pudines y las natillas, en los productos cárnicos emulsionados, en
las comidas líquidas y en las comidas para bebés, en las sopas y
las salsas en polvo y líquidas, en los helados, los postres helados
y los glaseados, los rebozados y el pan. De igual forma, se ha
observado que un procedimiento de este tipo resulta particularmente
adecuado para preparar un aditivo adecuado como sustituto de
proteínas o de grasas, preferiblemente en los yogures, en las
cremas frescas y las salsas bajas en grasas, como adyuvante en el
secado por pulverización para la encapsulación de sabores, como
sustituto parcial de grasas, preferiblemente en las materias grasas
y las cremas no lácteas, o como potenciador de la gelificación (en
particular para mejorar la gelificación de los almidones).
También se han obtenido buenos resultados con un
procedimiento en el que la degradación se termina para un
incremento de la DE debido a la degradación >1, preferentemente
comprendido entre 1 y 7. El aditivo alimenticio obtenido ha
resultado ser particularmente adecuado para su utilización, entre
otros, en emulsiones amilosas sólidas, tales como los productos
para extender, las margarinas y los quesos bajos en grasas, en
productos utilizables con cuchara tales como los condimentos de
recubrimiento, las salsas frías, las mayonesas, los aliños, los
pudines y las natillas, en los yogures, en las cremas y salsas
frescas bajas en grasas, en los rebozados y el pan, como adyuvantes
de recubrimiento o en materias grasas y cremas no lácteas. Asimismo,
se ha observado que un procedimiento de este tipo resulta
particularmente adecuado para preparar un aditivo adecuado como
adyuvante en el secado por pulverización para la encapsulación de
sabores, como adyuvante de recubrimiento, como potenciador de la
gelificación (en particular para mejorar la gelificación de los
almidones), o como blanqueador.
Una vez que la degradación ha alcanzado su grado
de consecución deseado, el producto de almidón se puede secar de
forma adecuada, por ejemplo, mediante secado por pulverización. Si
se desea, el producto se puede modificar química o físicamente de
cualquier manera conocida.
A continuación se explicará la invención con
mayor detalle mediante los siguientes ejemplos no restrictivos.
Se incubaron 800 L de una solución al 30% (p/p)
de Paselli SA2 (AVEBE, Veendam, Países Bajos) con una DE de 2,4
(medida mediante el método de Luff-Schoorl) con
agitación a 60ºC. El pH se ajustó a 4,4 utilizando H_{2}SO_{4}
1M. Tras añadir 0,3% (p/p sobre el contenido en seco) de Optimax
L1000 (Genencor), se mantuvo la reacción de degradación durante 16
horas. La reacción se detuvo incrementando el pH hasta 7 con NaOH al
10%, y posteriormente la enzima se inactivó calentando la mezcla a
90ºC durante 30 minutos. Se obtuvieron 120 kg de producto con una DE
de 6,5 tras el secado por pulverización.
La dextrosa equivalente se midió según el método
de Luff-Schoorl (Schoorl (1929), Suiker titratie,
Chemisch weekblad, 5, p. 130).
\vskip1.000000\baselineskip
Se prepararon geles al 20% (p/p) añadiendo 40 g
(contenido en seco) de los productos a 160 mL de agua del grifo
(10-12ºDH). La mezcla se calentó en un recipiente de
acero (16 cm de diámetro) con agitación intensa, con ayuda de un
batidor, y se mantuvo en cocción durante al menos 1 minuto. Se
ajustó el peso a 200 mL (corrección del agua evaporada) y se vertió
la mezcla en un vaso de precipitados de 200 mL (tipo alto).
\vskip1.000000\baselineskip
Se midió la resistencia del gel utilizando un
analizador de textura (Stable micro systems TA-HDi)
utilizando la técnica de la retroextrusión. Se introdujo en el gel
una sonda de 1 pulgada (25,40 mm) hasta una profundidad de 40 mm y
se retiró de nuevo. Se aplicaron los siguientes ajustes:
Velocidad de ensayo Pn | 5 mm/s |
velocidad de ensayo | 2 mm/s |
velocidad tras el ensayo | 5 mm/s |
distancia | 40,0 mm |
disparador automático | 8 gramos |
Se compararon los productos en función de las
fuerzas máximas.
\vskip1.000000\baselineskip
Para las mediciones de la turbidez, se
disolvieron las muestras en una solución de NaCl al 1% en agua
desmineralizada a una concentración del 2% (p/p sobre el contenido
en seco) en un analizador rápido de viscosidad
(RVA-4, Newport Scientific). Se utilizó el siguiente
perfil (cantidad de mezcla: 40 g):
temperatura inicial 50ºC
10 s de agitación a 500 rpm
50 s de agitación a 250 rpm
en 222 s calentamiento de 50ºC a 95ºC
600 s a 95ºC
La mezcla se transfirió a una cubeta y se midió
en un turbidímetro RATIO/XR (HACH) tras mantenerse 1 hora a
temperatura ambiente.
\global\parskip0.900000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
En la tabla 1 y en la figura 1 se muestran los
valores de Paselli SA2 degradado (a diferentes DE) con respecto a
la blancura y la resistencia del gel (resultados medidos). Se
obtienen elevadas resistencias de los geles a \DeltaDE
comprendidas entre 0,5-2,5, y bajas resistencias de
los geles a partir de \DeltaDE > 4. La blancura aumenta con el
grado de degradación. A una \DeltaDE de 3,2 o superior, se supera
el máximo valor cuantificable (2000 NTU).
Se prepararon geles a partir de Perfectamyl Gel
MB (AVEBE, Veendam, Países Bajos) o combinaciones con el producto
preparado en el ejemplo 1. Todos los porcentajes indicados se
refieren al residuo seco de los componentes individuales
(Perfectamyl GelMB: 15,0% de humedad, producto del ejemplo 1: 9,9%
de humedad).
Se dispersaron las muestras hasta 1 kg de peso
final en un recipiente abierto con ayuda de un batidor. Las
cantidades requeridas de los polvos se pesaron en el recipiente y se
ajustó el peso hasta 1 kg con agua del grifo. Se calentó el
contenido del recipiente hasta ebullición, con agitación. Se
continuó la ebullición durante 1 minuto con calentamiento moderado.
Se repuso el agua evaporada añadiendo agua caliente.
Se vertió el contenido en tres vasos de
precipitados (modelo alto de 250 mL) que se cubrieron con tres
vidrios de reloj. Estos vasos de precipitados se incubaron en un
baño de agua a 20ºC durante los tiempos indicados.
Los geles se analizaron con un viscosímetro
Brookfield DV-1+ en configuración helipath (10
r.p.m.). Los husillos helipath utilizados dependieron de las
resistencias de los geles. En la sección experimental se indican los
tipos. Todas las resistencias de los geles se midieron a 20ºC. Los
resultados se recogen en la tabla 2.
Claims (15)
1. Procedimiento para la preparación de un
aditivo alimenticio adecuado para su utilización como blanqueador,
como sustituto de grasas y/o como sustituto de proteínas, que
comprende las etapas de hidrolizar y degradar un almidón,
- en el que la etapa de hidrólisis se realiza
enzimáticamente durante o tras la cocción por chorro de vapor del
almidón para conseguir una dextrosa equivalente (DE) comprendida
entre 0,5 y 5, y
- en el que la etapa de degradación se inicia
durante o después de la etapa de hidrólisis y se termina con un
incremento de la DE debido a la degradación comprendido entre
0,2-7.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en
el que el almidón es un almidón nativo.
3. Procedimiento, según las reivindicaciones 1 ó
2, en el que el almidón se escoge entre el grupo de almidones de
maíz, de trigo, de patata, de tapioca y de batata.
4. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el almidón se hidroliza para
conseguir una dextrosa equivalente (DE) comprendida entre 1,5 y
4.
5. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el almidón se hidroliza
utilizando una \alpha-amilosa.
6. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el almidón se degrada
utilizando una pululanasa y/o una isoamilosa.
7. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que la degradación se termina
con un incremento de la DE debido a la degradación comprendido
entre 0,2-4.
8. Procedimiento, según la reivindicación 7, en
el que aditivo alimenticio es un potenciador de la gelificación, un
adyuvante en el secado por pulverización, o una proteína o sustituto
de grasas.
9. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1-6, en el que la degradación se
termina con un incremento de la DE debido a la degradación
comprendido entre 1-7.
10. Procedimiento, según la reivindicación 9, en
el que el aditivo alimenticio es un adyuvante en el secado por
pulverización, un adyuvante de recubrimiento, un potenciador de la
gelificación o un blanqueador.
11. Aditivo alimenticio obtenible mediante un
procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones
precedentes, que comprende un almidón hidrolizado y degradado.
12. Utilización de un aditivo alimenticio, según
la reivindicación 11, en la preparación de un producto
alimenticio.
13. Utilización, según la reivindicación 12, en
la que el producto alimenticio se escoge entre el grupo de los
productos para extender, las margarinas, los aliños, los pudines,
las natillas, los quesos bajos en grasas, los condimentos de
recubrimiento, las salsas, las mayonesas, los helados, los yogures,
los postres helados, los glaseados, las cremas frescas, las cremas
de repostería, las masas de harina, los rebozados, los productos de
panadería, las cremas no lácteas, las materias grasas, los alimentos
para bebé, las sopas en polvo, las sopas líquidas y el pan.
14. Producto alimenticio que comprende un
aditivo según la reivindicación 13.
15. Producto alimenticio, según la
reivindicación 14, escogido entre el grupo de los productos para
extender, las margarinas, los aliños, los pudines, las natillas,
los quesos bajos en grasas, los condimentos de recubrimiento, las
salsas, las mayonesas, los helados, los yogures, los postres
helados, los glaseados, las cremas frescas, las masas de harina,
las cremas de repostería, los rebozados, los productos de panadería,
las cremas no lácteas, las materias grasas, los alimentos para
bebé, las sopas en polvo, las sopas líquidas y el pan.
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