ES2313976T3 - Producto de b-glucano soluble en agua fria y procedimiento para preparar el mismo. - Google Patents
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Abstract
beta-glucano sólido que es más de 2% en peso soluble en agua cuando se mezcla con agua a temperatura por debajo de aproximadamente 50ºC y que el beta-glucano sólido es capaz de formar un gel.
Description
Producto de \beta-glucano
soluble en agua fría y procedimiento para preparar el mismo.
Esta invención se refiere a un nuevo producto de
\beta-glucano y a un proceso para prepararlo. En
particular, la invención se refiere a un producto de
\beta-glucano que se disuelve instantáneamente en
agua fría.
El término \beta-glucano se
refiere a esos polisacáridos que comprenden unidades de
D-glucopiranosil que están unidas mediante enlaces
\beta (1\rightarrow3) y (1\rightarrow4). Los
\beta-glucano se dan naturalmente en muchos
granos de cereal tales como avena y cebada. El peso molecular de las
moléculas de \beta-glucano que se dan en
cereales es normalmente 200 a 2.000 kilodalton.
El \beta-glucano es deseable
como un aditivo alimentario, por ejemplo, para impartir textura
("sensación en la boca") a alimentos. El
\beta-glucano también es útil para preparar
envolturas comestibles para recubrir alimentos. El
\beta-glucano también se puede usar para dar
volumen a alimentos y tiene la ventaja de tener un sabor
neutro.
El \beta-glucano también es
deseable como un agente terapéutico. Existe evidencia de que el
\beta-glucano puede bajar los niveles de
colesterol del suero, cicatrizar heridas, respuesta glicémica
moderada, y aliviar constipados. El \beta-glucano
puede unirse a receptores celulares específicos y por tanto puede
ser útil para el tratamiento de una amplia variedad de afecciones y
enfermedades.
Los métodos conocidos para extraer
\beta-glucano de granos de cereal, tal como avena
y cebada, implican varias etapas. En primer lugar, el grano de
cereal se muele a harina antes de la extracción de
\beta-glucano de la harina usando agua templada o
caliente o una disolución acuosa alcalina. La etapa de molido
facilita la liberación de \beta-glucano del
cereal. Después el extracto acuoso de
\beta-glucano se separa del residuo sólido de
harina. Finalmente, el \beta-glucano se recupera
del extracto.
Los métodos conocidos de recuperar el
\beta-glucano del extracto acuoso incluyen
precipitación del \beta-glucano usando un
disolvente miscible en agua, tal como alcohol, o mediante
congelación y después descongelación del extracto para dar un
precipitado de \beta-glucano que se puede
recuperar por filtración o centrifugación. También, la disolución
de \beta-glucano se puede concentrar y tratar para
formar un gel, y después secarse.
Los productos de \beta-glucano
obtenidos, una vez secados hasta llegar a sólidos o formar un gel,
se pueden redisolver en agua. Sin embargo, para
\beta-glucano con alto peso molecular medio
(>200.000 dalton) la solubilidad en agua fría es relativamente
baja y por lo tanto es deseable que el agua se caliente a una
temperatura por encima de aproximadamente 70ºC de modo que el
\beta-glucano se disolverá. Esto hace difícil
incorporar el \beta-glucano en un alimento
procesado o en una formulación farmacéutica.
También se sabe que el
\beta-glucano con alto peso molecular medio tiende
a formar una disolución viscosa en agua, mientras que el
\beta-glucano con bajo peso molecular medio
(<200.000 dalton) tiende a formar un gel cuando se disuelve en
agua.
Ahora se ha encontrado que recuperar
\beta-glucano de bajo peso molecular medio de una
disolución acuosa antes de que la disolución pueda formar un gel
produce un \beta-glucano sólido que se disuelve
instantáneamente en agua fría.
Por lo tanto es un objeto de esta invención
proporcionar un producto nuevo de \beta-glucano
que es soluble en agua fría y que cuaja formando un gel, o
proporciona un producto útil alternativo. También es un objeto de
la invención proporcionar un proceso para preparar el producto de
\beta-glucano, o al menos proporcionar un proceso
útil alternativo.
En un aspecto de la invención se proporciona un
\beta-glucano sólido que es mayor que 2% en peso
soluble en agua cuando se mezcla con agua a una temperatura por
debajo de aproximadamente 50ºC y que el
\beta-glucano es capaz de formar un gel.
Preferentemente el
\beta-glucano es soluble en agua a una temperatura
por debajo de aproximadamente 30ºC. También es preferente que el
\beta-glucano sea capaz de formar un gel por
debajo de aproximadamente 70ºC.
Preferentemente el
\beta-glucano es mayor que 50% en peso soluble en
agua cuando se mezcla con agua a una temperatura por debajo de
aproximadamente 50ºC, más preferentemente mayor que 80% en peso, e
incluso más preferentemente aproximadamente 100% en peso.
En una realización preferente de la invención el
\beta-glucano tiene un peso molecular medio de
menos de aproximadamente 200.000 dalton. También es preferente que
el \beta-glucano forme un gel blando cuando se
disuelve en agua en una concentración por encima de aproximadamente
2% o un gel fluido cuando se disuelve en agua en una concentración
por debajo de aproximadamente 2%.
Preferentemente el
\beta-glucano se prepara a partir de
\beta-glucano que se ha extraído de un cereal tal
como cebada, avena o trigo.
En un segundo aspecto de la invención se
proporciona un proceso para preparar \beta-glucano
del primer aspecto de esta invención a partir de una disolución
acuosa de \beta-glucano por recuperación de agua
de la disolución acuosa antes de que comience a darse la
gelificación para dar \beta-glucano sólido, o por
adición de un disolvente orgánico soluble en agua, tal como etanol,
a la disolución acuosa antes de que comience a darse la
gelificación para provocar precipitación de
\beta-glucano sólido.
En una realización de este aspecto de la
invención la disolución acuosa de \beta-glucano se
prepara por disolución de \beta-glucano en agua a
una temperatura mayor que aproximadamente 70ºC, preferentemente
mayor que aproximadamente 90ºC o incluso mayor que aproximadamente
100ºC. En una realización la disolución acuosa de
\beta-glucano se prepara calentando un gel acuoso
de \beta-glucano, opcionalmente con agua
adicional, a una temperatura mayor que aproximadamente 70ºC,
preferentemente mayor que aproximadamente 90ºC o incluso mayor que
aproximadamente 100ºC.
Preferentemente el agua se elimina de la
disolución acuosa por evaporación de agua a una temperatura más alta
que la temperatura de fusión de un gel capaz de formarse por el
\beta-glucano.
En una realización preferente del segundo
aspecto de la invención se obtiene la disolución acuosa de
\beta-glucano por molienda de granos de cereal
para formar una harina, mezclar la harina con agua para formar una
pasta de una disolución acuosa de \beta-glucano y
un residuo sólido, y separar la disolución acuosa del residuo
sólido. Opcionalmente, la disolución acuosa se purifica antes de
llevar a cabo las etapas del proceso del segundo aspecto de la
invención.
La invención también proporciona una composición
farmacéutica que contiene \beta-glucano de esta
invención.
La invención además proporciona un método para
disminuir el nivel de colesterol del suero en un animal que
comprende administrar al animal \beta-glucano de
esta invención.
La invención también proporciona un método para
cicatrizar una herida en un animal que comprende administrar al
animal \beta-glucano de esta invención.
La invención también proporciona un método para
regular la respuesta glicémica en un animal que comprende
administrar al animal \beta-glucano de esta
invención.
La invención también proporciona un método para
estimular el sistema inmune en un animal que comprende administrar
al animal \beta-glucano de esta invención.
La invención también proporciona un método para
aliviar la constipación en un animal que comprende administrar al
animal \beta-glucano de esta invención.
La invención proporciona además un uso del
\beta-glucano de esta invención como un
ingrediente alimentario. Preferentemente el
\beta-glucano se usa como un ingrediente en un
alimento funcional o un nutraceútico. La invención adicionalmente
proporciona un alimento procesado que contiene
\beta-glucano de esta invención.
Además, la invención proporciona el uso de
\beta-glucano en la preparación de un envoltorio
comestible que contiene \beta-glucano de esta
invención.
Para los propósitos de esta invención, el
término "soluble en agua fría" significa soluble en agua a una
temperatura que está por debajo de la temperatura a la que el
\beta-glucano disuelto en agua formaría un gel.
Los geles acuosos de \beta-glucano se forman
normalmente a temperaturas por debajo de aproximadamente 60ºC.
generalmente, los productos de \beta-glucano
solubles en agua fría de esta invención son solubles en agua a una
temperatura por encima de 0ºC y forman disoluciones acuosas que
contienen hasta aproximadamente 10% de
\beta-glucano.
Un gel blando es un gel que fluye bajo
deformación. Un gel fluido es una disolución que fluye libremente
que contiene partículas de gel.
Se ha encontrado que recuperar
\beta-glucano de una disolución acuosa antes de
que la disolución empiece a formar un gel da un
\beta-glucano sólido que se disuelve
instantáneamente en agua fría. La disolución acuosa de
\beta-glucano puede prepararse mediante extracción
acuosa del \beta-glucano del cereal.
Alternativamente, la disolución se puede preparar por disolución de
\beta-glucano sólido en agua caliente. El
\beta-glucano sólido normalmente es soluble en
agua fría sólo en poca cantidad y la disolución normalmente sólo es
efectiva a temperaturas de 70ºC o más. Otro método de preparar la
disolución acuosa de \beta-glucano es calentar
una disolución de \beta-glucano gel, opcionalmente
con agua adicional.
El que el \beta-glucano forme
o no un gel cuando se disuelve en agua depende principalmente del
peso molecular medio del \beta-glucano.
\beta-glucano de peso molecular bajo (por debajo
de aproximadamente 200.000 dalton) normalmente forma un gel
mientras que \beta-glucano de peso molecular alto
es menos probable que forme un gel cuando se disuelve en agua y es
más probable que simplemente forme una disolución viscosa. Para
\beta-glucano que es soluble en agua fría y que
tiene un peso molecular medio suficientemente bajo, se puede formar
un gel instantáneamente por disolución en agua fría.
El producto \beta-glucano de
esta invención se puede disolver en agua fría para formar un gel
blando o un gel fluido. Normalmente un gel blando se formará cuando
la concentración de \beta-glucano en el gel esté
por encima de aproximadamente 2% y un gel fluido se formará si la
concentración de \beta-glucano en el gel es menor
que aproximadamente 2%. El tiempo necesario para que la gelificación
tenga lugar depende del peso molecular medio del
\beta-glucano y de la concentración del
\beta-glucano en agua. Una disolución de
\beta-glucano al 5% puede formar un gel en 15
minutos mientras que una disolución de
\beta-glucano al 1% puede tardar 1 día o más en
formar un gel.
El \beta-glucano de esta
invención es especialmente ventajoso para la incorporación de
\beta-glucano en fármacos, alimentos,
nutraceúticos y cualquier otra sustancia donde se desee incorporar
\beta-glucano. El proceso de incorporación de
\beta-glucano en estas sustancias se puede
simplificar enormemente si no se requiere calentamiento o es
mínimo.
El \beta-glucano de esta
invención es útil para una serie de terapias. Estas incluyen la
bajada de los niveles de colesterol del suero, cicatrización de
heridas, la regulación de respuesta glicémica, la estimulación del
sistema inmune y el alivio de la constipación. Se cree que
\beta-glucano se puede unir a receptores celulares
específicos y por lo tanto es útil para tratar una diversidad de
enfermedades o afecciones.
Las propiedades físicas del
\beta-glucano de esta invención lo hacen deseable
como un ingrediente alimentario. Los efectos de su incorporación a
un alimento procesado incluyen alterar la textura e incrementar el
volumen. En particular, el \beta-glucano de la
invención es útil en alimentos funcionales y nutraceúticos. Los
alimentos funcionales y nutraceúticos son aquellos alimentos que
tienen beneficios específicos para la salud.
Las envolturas de recubrimiento son deseables en
muchas aplicaciones alimentarias. El
\beta-glucano de esta invención se puede usar
para preparar tales envolturas que tienen la ventaja de ser
comestibles.
Ahora se describe la invención con referencia a
los siguientes ejemplos pero no para ser interpretados como
limitantes a la misma.
\vskip1.000000\baselineskip
Se produjo un \beta-glucano
sólido en una producción hecha en planta piloto que implicaba las
siguientes etapas:
1. Descascarillar y tamizar. Se molió
cebada perlada en un molino de martillo y la harina producida se
tamizó con un filtro de nylon de 150 \mum. El material que pasó a
través del filtro se tamizó más con un filtro de nylon de 90
\mum. Las fracciones de harina que se retuvieron en los filtros de
150 \mum y 90 \mum se usaron en la extracción de
\beta-glucano.
2. Extracción. Las fracciones de harina
(202 kg) se mezclaron con agua (1.400 l) a la que se había añadido
una celulosa (1 g, Sigma EC 3.2.1.4 de Penicillium
funiculosum) y una xilanasa (40 ml, Shearzyme, Novo Nordisk).
La extracción continuó durante 60 minutos a una temperatura de
53ºC.
3. Separación de sólidos. La mezcla
harina/agua se alimentó a través de un decantador Sharples a una
velocidad de alimentación de 1.500 l/h. Se eliminaron los finos del
sobrenadante del decantador Sharples con una centrífuga Alfa
produciendo 950 l de extracto de
\beta-glucano.
4. Separación de proteína. Se precipitó
la proteína en el extracto por calentamiento del extracto a 90ºC
durante 30 minutos. Después la proteína precipitada se eliminó con
una centrífuga Alfa que produjo 850 l de extracto.
5. Concentración. El extracto se
concentró en un evaporador Luwa hasta un volumen de 40 l.
6. Gelificación. Enfriando a temperatura
ambiente el extracto formó un gel. Después el gel se enfrió a 5ºC
para fortalecer el gel.
7. Lavado. El gel se lavó con 400 l de
agua y el agua se eliminó con una centrífuga Alfa. Los lavados se
repitieron dos veces más.
8. Secado. El gel se secó por
pulverización para obtener 500 g de \beta-glucano
sólido.
a) Se mezcló una muestra de
\beta-glucano sólido (0,32 g) preparado en el
ejemplo 1 con agua (1,6 ml) en un recipiente a presión de acero
inoxidable y el recipiente se cerró. El recipiente se calentó a
140ºC durante 12 minutos en un calentador de bloque de aluminio,
que permitía transferencia térmica eficaz. Después el recipiente se
enfrió a temperatura ambiente y se eliminó la disolución acuosa de
\beta-glucano y se mezcló con agua adicional (3,2
ml). Después la mezcla se vertió sobre 50 ml de etanol puro
rápidamente agitado. El precipitado fibroso que se formó se filtró
y se secó en horno a 110ºC.
b) Igual que en el ejemplo a) excepto que el
recipiente se calentó a 130ºC durante 12 minutos.
c) Igual que en el ejemplo a) excepto que el
recipiente se calentó a 100ºC durante 15 minutos.
Por cada muestra a), b) y c), el precipitado
fibroso (0,15 g) se mezcló vigorosamente con agua (10 ml) a
temperatura ambiente (aproximadamente 20ºC). Esto originó que la
mayoría del precipitado se disolviera formando una disolución
moderadamente viscosa. Se midió la viscosidad de cada disolución.
Para a), se vio que la viscosidad era aproximadamente 28 mPas pero
esto aumentó a 31 mPas después de 1 hora. Para b), se vio que la
viscosidad era 24 mPas pero esto aumentó a 38 mPas después de 1
hora. Para c), la viscosidad permaneció a 64 mPas.
\vskip1.000000\baselineskip
a) Se mezcló una muestra de
\beta-glucano sólido (0,16 g) preparado en el
ejemplo 1 con agua (1,6 ml) en un recipiente a presión de acero
inoxidable y el recipiente se cerró. El recipiente se calentó a
120ºC durante 15 minutos en un calentador de bloque de aluminio,
que permitía transferencia térmica eficaz. Después el recipiente se
enfrió a temperatura ambiente. La gelificación comenzó a tener lugar
después de aproximadamente 3 horas.
b) Igual que en el ejemplo a) excepto que el
recipiente se calentó a 100ºC durante 20 minutos. Al enfriar el
recipiente se vio que la gelificación tenía lugar después de
aproximadamente 45 minutos.
c) Igual que en el ejemplo a) excepto que el
recipiente se calentó a 90ºC durante 20 minutos. Al enfriar el
recipiente se vio que la gelificación tenía lugar después de
aproximadamente 10 minutos.
\vskip1.000000\baselineskip
a) Se mezcló una muestra de
\beta-glucano sólido (0,32 g) preparado en el
ejemplo 1 con agua (1,6 ml) en un recipiente a presión de acero
inoxidable y el recipiente se cerró. El recipiente se calentó a 90ºC
durante 15 minutos en un calentador de bloque de aluminio, que
permitía transferencia térmica eficaz. Después el recipiente se
enfrió a temperatura ambiente y se eliminó la disolución acuosa de
\beta-glucano y se mezcló con agua adicional (3,2
ml). Después la mezcla se vertió sobre 50 ml de etanol puro
rápidamente agitado. El precipitado fibroso que se formó se filtró
y se secó en horno a 110ºC. Parte del precipitado fibroso seco (0,15
g) se agitó vigorosamente con agua (3 ml) para formar una
disolución de \beta-glucano. Después de
aproximadamente 1,5 horas la disolución había cuajado en un
gel
blando.
blando.
b) Igual que en el ejemplo a) excepto que el
recipiente se calentó a 100ºC durante 15 minutos. Parte del
precipitado fibroso seco (0,15 g) se agitó vigorosamente con agua
(3 ml) para formar una disolución de
\beta-glucano. Después de aproximadamente 1,5
horas la disolución había cuajado en un gel blando.
c) Igual que en el ejemplo a) excepto que el
recipiente se calentó a 80ºC durante 15 minutos. Parte del
precipitado fibroso seco (0,15 g) se agitó vigorosamente con agua
(3 ml) pero se disolvió sólo parcialmente. Después de
aproximadamente 1,5 horas se había formado un gel blando.
d) Igual que en el ejemplo a) excepto que el
recipiente se calentó a 130ºC durante 15 minutos y la mezcla se
vertió sobre una mezcla 50/50 de agua/etanol (50 ml) esto formó un
precipitado de fibras pequeñas, que se disolvió muy rápidamente en
agua.
\vskip1.000000\baselineskip
a) En este experimento se usó un
\beta-glucano de bajo peso molecular. Se preparó
mediante extracción acuosa de harina de una variedad
descascarillada de cebada (la proporción entre sólidos y líquidos
era 1:5) a una temperatura de 45ºC durante 7 horas. Después de
eliminar los sólidos por centrifugación, se congeló el sobrenadante
durante 12 horas y después se descongeló. Se filtró y secó el
precipitado de la disolución descongelada. Se purificó mediante
redisolución en agua a una temperatura de aproximadamente 90ºC,
filtrando la disolución caliente, y repitiendo las etapas
congelación/descongelación y secado. El peso molecular medio,
determinado mediante una combinación de cromatografía de exclusión
de tamaño y láser de luz dispersa, se vio que era aproximadamente
12.000 dalton.
Se mezcló una muestra de
\beta-glucano seco (0,32 g) con agua (1,6 ml) en
un recipiente a presión de acero inoxidable y el recipiente se
cerró. El recipiente se calentó a 130ºC durante 12 minutos en un
calentador de bloque de aluminio, que permitía transferencia
térmica eficaz. Después el recipiente se enfrió a temperatura
ambiente y se eliminó la disolución acuosa de
\beta-glucano y se mezcló con agua adicional (3,2
ml). Después la mezcla se vertió sobre 50 ml de etanol puro
rápidamente agitado. El precipitado que se formó, que consistía en
pequeñas fibras, se filtró y se secó en horno a 110ºC. Parte del
precipitado fibroso seco (0,15 g) se agitó vigorosamente con agua
(3 ml) para disolver el precipitado. Después de aproximadamente 0,5
horas se había formado en un gel blando.
b) La preparación fue como en el ejemplo a)
excepto que la extracción fue sólo 2 horas. El peso molecular,
determinado mediante una combinación de cromatografía de exclusión
de tamaño y láser de luz dispersa, se vio que era aproximadamente
55.000 dalton.
Se mezcló una muestra de
\beta-glucano seco (0,32 g) con agua (1,6 ml) en
un recipiente a presión de acero inoxidable y el recipiente se
cerró. El recipiente se calentó a 130ºC durante 12 minutos en un
calentador de bloque de aluminio, que permitía transferencia
térmica eficaz. Después el recipiente se enfrió a temperatura
ambiente y se eliminó la disolución acuosa de
\beta-glucano y se mezcló con agua adicional (3,2
ml). Después la mezcla se vertió sobre 50 ml de etanol puro
rápidamente agitado. El precipitado que se formó, que consistía en
pequeñas fibras, se filtró y se secó en horno a 110ºC. Parte del
precipitado fibroso seco (0,15 g) se agitó vigorosamente con agua
(3 ml) para disolver el precipitado. Después de aproximadamente
1hora se había formado en un gel blando.
\vskip1.000000\baselineskip
Se redisolvió un producto de
\beta-glucano gelificado de aproximadamente 80% de
pureza (preparado como en el ejemplo 1) en agua a 95ºC para formar
una disolución de 2% en peso y después la disolución se congeló. La
disolución congelada se descongeló dejando un precipitado fibroso
que se filtró, se lavó bien con agua, después etanol, y se secó a
70ºC para dar un \beta-glucano sólido. La
viscosidad de una disolución al 1% de este material indicó que
tenía un peso molecular medio de 45.000 dalton. Se determinó que el
material purificado era \beta-glucano al 94%.
\vskip1.000000\baselineskip
a) Se disolvió \beta-glucano
purificado (preparado como en el ejemplo 6) en agua a 95ºC formando
una disolución de \beta-glucano (10% en peso) La
disolución se vertió inmediatamente sobre una superficie de acero
inoxidable que estaba a una temperatura de aproximadamente 150ºC.
Después de que se hubiera evaporado la mayoría de agua el
\beta-glucano formó una película que se despegó de
la superficie caliente. Después esta película se secó en un horno a
70ºC.
b) Se disolvió \beta-glucano
purificado (preparado como en el ejemplo 6) en agua a 95ºC formando
una disolución de \beta-glucano (10% en peso) La
disolución se calentó en una bomba a 150ºC durante 15 minutos que
tenía buen contacto térmico con el calentador. La bomba se enfrió y
la disolución se vertió sobre una superficie de acero inoxidable
que estaba a una temperatura de aproximadamente 150ºC. Después de
que se hubiera evaporado la mayoría de agua el
\beta-glucano formó una película que se despegó de
la superficie caliente. Después esta película se secó en un horno a
70ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
Se comparó la solubilidad de
\beta-glucano soluble en agua fría con la de un
\beta-glucano gelificado preparado mediante el
método de congelación-descongelación del ejemplo 6.
Se prepararon tres disoluciones:
- a)
- se formó por agitación vigorosa del producto de la parte a) del ejemplo 7 durante 5 minutos con agua (1% de \beta-glucano en peso) a temperatura ambiente.
- b)
- se formó por agitación vigorosa del producto de la parte b) del ejemplo 7 durante 5 minutos con agua (1% de \beta-glucano en peso) a temperatura ambiente.
- c)
- se formó por agitación vigorosa del \beta-glucano sólido formado por el método de congelación/descongelación del ejemplo 6 durante 5 minutos con agua (1% de \beta-glucano en peso) a temperatura ambiente.
Las disoluciones preparadas anteriormente se
filtraron a través de un papel de filtro Whatmans nº1 en vacío.
Para a), una pequeña cantidad de material viscoso quedó en el papel
de filtro, mientras que para b), no hubo residuo en el papel de
filtro. Para c), aunque el \beta-glucano se hinchó
en contacto con el agua, pareció que la mayoría del
\beta-glucano quedó sin disolver y se eliminó por
filtración. Para cada disolución se determinó el contenido de
\beta-glucano de las disoluciones filtradas. Los
resultados se dan el la tabla 1 donde el contenido de
\beta-glucano se da como la cantidad en porcentaje
que se ha disuelto.
Los resultados indican que el
\beta-glucano preparado mediante los ejemplo 7 a)
y 7 b) es mayoritariamente soluble en agua fría, mientras que el
producto preparado mediante el método de la
congelación/descongelación del ejemplo 6 sólo es ligeramente
soluble.
\vskip1.000000\baselineskip
Se determinó el cambio de viscosidad de
\beta-glucano soluble en agua fría con el tiempo
bajo velocidad continua de cizallamiento de 50 s^{-1} y se
comparó con la de un material preparado por el proceso de
congelación/descongelación. La viscosidad se determinó en un
viscosímetro Haake equipado con una célula de viscosidad NV.
Se prepararon dos disoluciones:
- a)
- se formó por agitación ocasional del \beta-glucano sólido formado por el método de congelación/descongela- ción del ejemplo 6 con agua (5% de \beta-glucano en peso) a 95ºC durante 10 minutos.
- b)
- se formó por agitación vigorosa durante 5 minutos del producto de la parte b) del ejemplo 7 durante 5 minutos con agua (5% de \beta-glucano en peso) hasta que la mayoría del producto se había disuelto.
Para a), hubo un aumento inicial de la
viscosidad desde aproximadamente 50 mPas a aproximadamente 100 mPas
sobre un periodo de tiempo de aproximadamente 1 h. Después de 2,5 h
se observó otro aumento de viscosidad sobre un periodo de 1,5 h de
aproximadamente 500 mPas. Después esta disolución mostró signos de
dilución por cizallamiento y la viscosidad decreció a 300 mPas.
Para b), la viscosidad era inicialmente 50 mPas
y después de 4 h incrementó sobre un periodo de tiempo de 1,5 h a
400 mPas y después se diluyó por cizallamiento hasta un valor de 150
mPas.
Estos resultados sugieren que las propiedades de
gelificación del material soluble en agua fría preparado en una
bomba a 150ºC pueden ser ligeramente diferentes a las del preparado
por el método de congelación/descongelación.
\vskip1.000000\baselineskip
Se determinó el cambio de viscosidad de
\beta-glucano soluble en agua fría con el tiempo
bajo un régimen de cizallamiento intermitente (cizallamiento
continuo a una velocidad de 50 s^{-1} durante 60 s y no
cizallamiento durante 2.000 s) y se comparó con la de un material
preparado por el proceso de congelación/descongelación. La
viscosidad se determinó en un viscosímetro Haake equipado con una
célula de viscosidad NV.
Se prepararon dos disoluciones:
- a)
- se formó por agitación ocasional del \beta-glucano sólido formado por el método de congelación/descongela- ción del ejemplo 6 con agua (3% de \beta-glucano en peso) a 95ºC durante 10 minutos.
- b)
- se formó por agitación vigorosa durante 5 minutos del producto de la parte a) del ejemplo 7 durante 5 minutos con agua (3% de \beta-glucano en peso) hasta que la mayoría del producto se había disuelto y después la disolución se calentó a 95ºC durante 10 minutos.
Ambos resultado a) y b) mostraron un incremento
instantáneo en viscosidad a valores de 600 a 750 mPas. Para a) el
incremento tuvo lugar durante un periodo de tiempo de 10 h, mientras
que para b) el periodo fue de 12 h.
Los resultados indican que el material soluble
en agua fría preparado mediante disolución del
\beta-glucano sólido a 95ºC tenía propiedades
similares que el material preparado por el proceso de
congelación/descongelación.
El \beta-glucano de esta
invención tiene un número de aplicaciones debido a su solubilidad en
agua a baja temperatura y debido a su capacidad de formar un gel.
Las aplicaciones incluyen usos terapéuticos tal como bajar los
niveles de colesterol de la sangre, cicatrizar de heridas, regular
la respuesta glicémica, estimular el sistema inmune, y aliviar el
constipado. Otras aplicaciones incluyen alterar la textura o ser
ingrediente de volumen en alimentos, ingredientes en alimentos
nutraceúticos o funcionales, y la preparación de envoltorios
comestibles.
Claims (20)
1. \beta-glucano sólido que es
más de 2% en peso soluble en agua cuando se mezcla con agua a
temperatura por debajo de aproximadamente 50ºC y que el
\beta-glucano sólido es capaz de formar un
gel.
2. \beta-glucano según la
reivindicación 1, en el que la temperatura está por debajo de
aproximadamente 30ºC.
3. \beta-glucano según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, que es capaz de formar un
gel por debajo de aproximadamente 70ºC.
4. \beta-glucano según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que más de 50% en peso,
preferentemente más de 80% en peso, más preferentemente
aproximadamente 100% en peso, es soluble en agua cuando se mezcla
con agua a una temperatura por debajo de aproximadamente 50ºC.
5. \beta-glucano según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que tiene un peso
molecular medio de menos de aproximadamente 200.000 dalton.
6. \beta-glucano según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que es capaz de formar un
gel suave cuando se disuelve en agua a una concentración por encima
de aproximadamente 2% en peso, o un gel fluido cuando se disuelve
en agua a una concentración por debajo de aproximadamente 2% en
peso.
7. \beta-glucano según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que se ha obtenido a
partir de un cereal, el cereal se selecciona preferentemente de
cebada, avena o trigo.
8. Un proceso para preparar
\beta-glucano según la reivindicación 1, a partir
de una disolución acuosa de \beta-glucano que
incluye:
- -
- eliminar agua de la disolución acuosa antes de que comience a darse la gelificación para dar \beta-glucano sólido, o
- -
- añadir un disolvente orgánico miscible en agua a la disolución acuosa antes de que comience a darse la gelificación para producir precipitación de \beta-glucano sólido.
9. Un proceso según la reivindicación 8, en el
que la disolución acuosa de \beta-glucano se
prepara disolviendo \beta-glucano en agua a una
temperatura mayor que aproximadamente 70ºC, preferentemente mayor
que aproximadamente 90ºC, más preferentemente mayor que
aproximadamente 100ºC.
10. Un proceso según la reivindicación 8, en el
que la disolución acuosa de \beta-glucano se
prepara calentando un gel acuoso de
\beta-glucano, opcionalmente con agua adicional, a
una temperatura mayor que aproximadamente 70ºC, preferentemente
mayor que aproximadamente 90ºC, más preferentemente mayor que
aproximadamente 100ºC.
11. Un proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 10, en el que se elimina el agua de la
disolución acuosa por evaporación, el agua se evapora
preferentemente a una temperatura más alta que el punto de fusión
de un gel que el \beta-glucano es capaz de
formar.
12. Un proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 11, en el que el disolvente orgánico miscible
en agua es etanol.
13. Un proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 12, en el que la disolución acuosa de
\beta-glucano se obtiene:
- -
- moler el grano de cereal para formar una harina,
- -
- mezclar la harina con agua para formar una pasta de una disolución acuosa de \beta-glucano y un residuo sólido, y
- -
- separa la disolución acuosa del residuo sólido.
14. Un proceso según la reivindicación 13, en el
que la disolución acuosa se purifica antes de llevar a cabo las
etapas de la reivindicación 8.
15. Una composición farmacéutica que contiene
\beta-glucano según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7 y un vehículo aceptable
farmaceúticamente.
16. Un uso de \beta-glucano
según la reivindicación 1 como un ingrediente alimentario, siendo el
ingrediente alimentario preferentemente un ingrediente de un
alimento funcional o nutraceútico.
17. Un uso de \beta-glucano
según la reivindicación 1 en la preparación de un envoltorio
comestible.
18. Una alimento, preferentemente un alimento
funcional, que contiene \beta-glucano según la
reivindicación 1.
19. Un nutraceútico que contiene
\beta-glucano según la reivindicación 1.
20. Un envoltorio comestible que contiene
\beta-glucano según la reivindicación 1.
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