ES2321619T3

ES2321619T3 - Productos de granos de cacao enteros.

Info

Publication number: ES2321619T3
Application number: ES04763553T
Authority: ES
Inventors: Albert Zumbe
Original assignee: Natraceutical SA
Current assignee: Laboratorio Reig Jofre SA
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2009-06-09
Anticipated expiration: 2024-07-09
Also published as: EP1641347B1; WO2005004619A2; GB0316110D0; WO2005004619A3; ATE421253T1; EP1641347A2; DE602004019214D1

Abstract

Procedimiento en el que se produce un producto de granos de cacao enteros que comprende las etapas de: (a) someter los granos de cacao enteros a una etapa de limpieza en la que los granos de cacao enteros se hacen pasar a través de una máquina de limpieza que retira la pulpa de cacao secada, trozos de vaina y otro material extraño para proporcionar granos de cacao enteros limpios; (b) prensar los granos de cacao enteros para reducir el contenido en materia grasa hasta no más del 15% en peso y para formar una torta prensada y la grasa que se retira; (c) someter la torta prensada a una etapa de reducción del tamaño de partícula para obtener un producto intermedio de granos mediante lo cual no más del 1% en peso del producto tiene un tamaño de partícula superior o igual a 1 cm; (d) someter el producto intermedio de granos a una etapa microbicida para obtener un producto intermedio de granos con un contenido microbiológico reducido; (e) someter el producto intermedio de granos con contenido microbiológico reducido a una etapa de secado para reducir el contenido en humedad hasta no más del 7% en peso para dar un producto intermedio de granos secado; (f) someter el producto intermedio de granos secado a una etapa de reducción del tamaño de partícula mediante lo cual no más del 2% en peso del producto tiene un tamaño de partícula superior o igual a 150 µm caracterizado porque: (i) sustancialmente no se retiran sólidos distintos de la grasa; y ( ii) se produce un producto de granos de cacao enteros como producto final.

Description

Productos de granos de cacao enteros.

La presente invención se refiere a procedimientos para la producción de granos de cacao tostados enteros que contienen la cáscara de cacao original. Más específicamente, se describen procedimientos para la producción de licor de granos de cacao enteros y polvo de granos de cacao enteros con diferentes contenidos en grasa.

Los granos de cacao constituyen la materia prima para la producción de productos de cacao y chocolate. Un grano de cacao consiste en dos partes principales, la cáscara y la almendra. En procedimientos de fabricación convencionales, sólo se usa la almendra, mientras que la cáscara de cacao, que representa aproximadamente el 12% en peso de un grano de cacao, se descarta como un subproducto. En muchos países, la composición del cacao y del chocolate están definidas legalmente. En particular, la legislación de los EE.UU. restringe el contenido en cáscara de cacao del chocolate a no más de 1,75% en peso.

Existe una considerable diferencia entre la composición de la almendra de cacao y la cáscara de cacao. Ventajosamente, la cáscara de cacao es una valiosa fuente de fibra dietética y contiene algo de grasa de cacao. El documento DE 3125144 C1 propone el uso de cáscara de cacao como fibra dietética, pero el procedimiento de tratamiento se basa en el lavado para reducir el contenido en teobromina.

Dada la actual legislación relativa al contenido en cáscara, en la actualidad no existe ningún procedimiento de fabricación barato dirigido al procesamiento del grano de cacao entero para producir productos de granos de cacao tostados enteros que presentan el sabor deseado por el consumidor. En los procedimientos tradicionales, la primera etapa es el descascarillado del grano entero y la posterior eliminación de las cáscaras. Sin embargo, si bien un producto que contenga granos de cacao enteros no puede denominarse oficialmente chocolate, se cree que polvo de granos de cacao tostados enteros, producido por un procedimiento más barato que los usados actualmente, sería útil en productos alimenticios en los que lo importante es el sabor del producto en vez de la textura. La inclusión de las cáscaras tiene la ventaja asociada adicional del contenido en fibra dietética.

Un procedimiento para la descontaminación de granos de cacao enteros conocido como desbacterización se ha descrito bien en la técnica, por ejemplo por Stehli C et al, The manufacturing confectioner, marzo de 2003, págs. 56-61. En particular, este artículo detalla el método de desbacterización de Buhler. En este procedimiento se tratan granos de cacao enteros con vapor a presión. Es un procedimiento a alta presión (300-550 kPa), alta temperatura (130-230ºC) y rápido (1-5 minutos). Un procedimiento de este tipo posibilita esterilizar pequeños volúmenes de producto en cada lote (100 kg).

El documento GB-B-622628 detalla un procedimiento de producción de polvo de cacao en el que los granos de cacao enteros se sumergen en agua, se dividen finamente, se deshidratan y después se tuestan, siendo el producto final polvo de granos de cacao enteros. Las etapas de deshidratación y tostado pueden, opcionalmente, llevarse a cabo al mismo tiempo. Sin embargo, tales polvos pueden tener un sabor amargo no deseable a menos que se sometan a etapas de tratamiento adicionales tales como alcalinización. Es un objeto de la presente invención proporcionar un método barato y eficaz para la producción de polvo de granos de cacao enteros que tiene características de sabor deseables.

El documento US 4281027 da a conocer un procedimiento en el que se produce un producto de granos de cacao que comprende extraer grasa de granos de cacao no descascarillados, enfriar y pulverizar

El objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento de fabricación eficaz para dar polvo de granos de cacao enteros de alta calidad que tiene un bajo contenido microbiológico y un contenido en materia grasa inferior al 15% en peso.

La presente invención proporciona un procedimiento en el que se produce producto de granos de cacao enteros que comprende las etapas de:

(a) someter granos de cacao enteros a una etapa de limpieza mediante la cual se hacen pasar los granos de cacao a través de una máquina de limpieza que retira la pulpa de cacao secada, trozos de vaina y otro material extraño, para dar granos de cacao enteros limpios.

(b) prensar los granos de cacao enteros limpios para reducir el contenido en materia grasa hasta no más del 15% en peso, y para formar una torta prensada y grasa que se retira;

(c) someter la torta prensada a una etapa de reducción del tamaño de partícula para obtener un producto intermedio de granos en el que no más del 1% en volumen del producto tiene un tamaño de partícula superior o igual a 1 cm,

(d) someter el producto intermedio de granos a una etapa microbicida para obtener un producto intermedio de granos con un contenido microbiológico reducido;

(e) someter el producto intermedio de granos con contenido microbiológico reducido a una etapa de secado para reducir el contenido en humedad hasta no más del 7% en peso y dar un producto intermedio de granos secado;

(f) someter el producto intermedio de granos secado a una etapa de reducción del tamaño de partícula de manera que no más del 2% en peso del producto tiene un tamaño de partícula superior o igual a 150 \mum caracterizado porque:

(i) sustancialmente no se retiran sólidos distintos de la grasa, y (ii) se produce un producto de granos de cacao enteros como producto final.

Opcionalmente el producto de granos de cacao enteros puede someterse a una etapa de estabilización mediante enfriamiento y/o tamizado. Cuando se incluyen ambas etapas, preferentemente se lleva a cabo el tamizado después de la etapa de estabilización.

Cuando se usa la expresión "grano entero" en esta solicitud, se refiere a un producto que contiene la misma cantidad de cáscara que la que está presente en un grano entero natural, es decir, la misma proporción de almendra con respecto a cáscara. Un grano entero contiene habitualmente el 9-14% de cáscara basándose en el peso total del grano. En un grano de cacao entero la razón de cáscara desgrasada seca con respecto a almendra desgrasada seca es de aproximadamente 0,3. A menudo se menciona una razón de este tipo cuando se hace referencia a las composiciones de granos de cacao enteros y por lo tanto, es una medida con la que un experto en este ámbito estará familiarizado. Aunque durante el procesamiento del grano entero detallado en esta solicitud pueden retirarse agua y aceite, no se eliminarán otros sólidos. La razón de la cáscara desgrasada seca con respecto a almendra desgrasada seca en el producto final debe estar dentro del 10% de la razón de la cáscara desgrasada seca con respecto a almendra desgrasada seca en el material de partida. Preferiblemente la proporción final está dentro del 5% de la razón en el material de partida. Más preferiblemente la razón final está dentro del 2% de la razón en el material de partida. El procedimiento no debe incluir ningún etapa en el que se eliminan sólidos de cáscara y no se recombinan con sólidos de almendra sustancialmente en la misa proporción. La razón de cáscara desgrasada seca con respecto a almendra desgrasada seca puede determinarse mediante análisis (AOAC 2002; método 31.2.02) o calcularse tanto en el material de partida como en el producto final. No es necesario definir la razón con referencia a las etapas del procedimiento, aunque este suele ser el método de cálculo más conveniente.

Los granos enteros se limpian en la etapa (a) como en el procedimiento de fabricación de cacao tradicional. Se eliminan fibras de sacos, piedras y arena, agregados de granos y granos inmaduros haciendo pasar los granos enteros a través de una máquina de limpieza en la que se lleva a cabo una serie de operaciones usando filtros de diferentes mallas, cepillos, transportadores por aire y separadores magnéticos.

En la etapa (b), del procedimiento de la presente invención, se prensan los granos de cacao enteros limpios de la etapa (a) para reducir el contenido en materia grasa hasta no más del 15% en peso y formar una torta prensada que es el material de partida para la etapa (c) y grasa que se recupera.

Los granos de cacao enteros limpios pueden prensarse mediante el uso de una prensa hidráulica, una prensa para exprimir o una prensa de tornillo. En una realización preferida, se usa prensado hidráulico a presiones de hasta 50 MPa. Tras el prensado, se retira la torta prensada que tiene un contenido en materia grasa inferior al 15% en peso y se procesa según las etapas posteriores de la presente invención. En esta solicitud, el término genérico "grasa" se usa para referirse a los materiales lipídicos que se producen de forma natural en el grano de cacao y habitualmente son sólidos a temperatura ambiente.

Puede usarse una prensa para exprimir en lugar de una prensa hidráulica. Las prensas para exprimir se usan comúnmente en la industria de semillas de aceite. Una prensa para exprimir consiste en un tornillo (o gusano), que gira dentro de una jaula cilíndrica (cilindro). Se alimenta el material que va a prensarse entre el tornillo y el cilindro y se expulsa haciendo girar el tornillo en una dirección paralela al eje. La configuración del tornillo y su eje es tal que el material se comprime progresivamente a medida que se mueve, hacia el extremo de descarga del cilindro. El incremento gradual de la presión libera la grasa que es un líquido que fluye fuera de la torta prensada avanzando en la dirección del eje, hacia una puerta de descarga instalada en el otro extremo de la máquina. La principal ventaja de la prensa para exprimir es que puede eliminarse una mayor cantidad de grasa, por ejemplo, reduciendo el contenido en materia grasa de la torta prensada hasta del 8 al 9% en peso. Después de la etapa (b), se incluye una etapa de reducción del tamaño de partícula (c). En esta etapa, se reduce el tamaño de partícula de tal manera que no más del 1% en peso del producto tiene un tamaño de partícula superior a 1 cm. Esta etapa es necesaria porque se requiere un tamaño de partícula homogéneo (es decir, inferior a 1 cm) con el fin de garantizar la eficacia de las etapas posteriores.

En muchos países en los que la obesidad y el sobrepeso son problemas comunes, hay una fuerte demanda de los consumidores de productos con bajo contenido en grasa. Por lo tanto, en una realización adicional, el procedimiento de la presente invención incluye una etapa de desgrasado adicional (b) antes de la etapa (d).

Con el fin de producir un polvo de granos de cacao enteros desgrasado, debe reducirse el contenido en materia grasa de la torta prensada desde de un valor en el intervalo de aproximadamente el 12-15% en peso hasta un valor inferior al 2% en peso. El procedimiento tradicional para la eliminación de grasa de cacao es la extracción por disolvente. En el método de extracción por disolvente, el disolvente se difunde en el material que contiene la grasa dando como resultado a una disolución de grasa en el disolvente. Es más eficaz usar torta prensada o exprimida como material de partida para esta etapa que polvo de cacao, ya que el polvo de cacao no permite la percolación del disolvente. El contenido en materia grasa puede determinarse por métodos de la AOAC (2002).

Aunque existen muchos tipos de extracción por disolvente que podrían usarse, es preferible usar un disolvente orgánico, en particular hexano. Después de la extracción de grasa, se elimina el hexano de la torta prensada desgrasada mediante evaporación usando un tratamiento de vapor.

Como alternativa al uso de un disolvente orgánico para la extracción de grasa del cacao, puede emplearse la extracción supercrítica. Gases adecuados para la extracción supercrítica incluyen dióxido de carbono, butano y propano. Aunque este procedimiento es más caro, evita los problemas de residuos de disolvente en el polvo y la eliminación de desechos.

Opcionalmente puede incluirse un tratamiento enzimático en el procedimiento de la presente invención después de la etapa (c) y antes de la etapa (d). El propósito de incluir una etapa de este tipo es mejorar el sabor de los productos de granos de cacao enteros reduciendo la amargura.

El uso de enzimas en una etapa de producción de sabor es ventajoso ya que estas reacciones están asociadas con menos reacciones secundarias, menos productos de desecho y da productos de calidad superior con un grado de contaminación reducido.

En la etapa de tratamiento enzimático opcional de la presente invención, se usa preferiblemente una polifenol oxidasa. Los polifenoles dan a los granos de cacao un sabor fuerte y amargo. Al introducir la enzima polifenol oxidasa, esto cataliza la reacción de polifenoles para dar ortoquinonas que son compuestos sumamente reactivos. Una vez formadas, las ortoquinonas experimentan polimerización espontánea para producir compuestos de alto peso molecular o pigmentos marrones (melaninas). Estas melaninas pueden, a su vez, reaccionar con aminoácidos y proteínas, intensificando así el color marrón y reduciendo la amargura.

Con el fin de garantizar que se logran las condiciones específicas requeridas para la optimización de la reacción, se añade agua al polvo para dar un contenido en humedad final en el intervalo de desde el 50 hasta el 70% en peso. El pH se ajusta hasta un valor en el intervalo de 5-7 y la temperatura se fija en un valor en el intervalo de 15-60ºC. Se añaden las enzimas anteriormente descritas y se forman los precursores de Maillard. Preferentemente se lleva a cabo la etapa de tratamiento enzimático en un biorreactor y se somete a agitación continua. Después de un período de tiempo, se detiene la reacción aumentando la temperatura hasta un valor en el intervalo de 100-120ºC y reduciendo el contenido en agua hasta aproximadamente el 20%, lo que provoca la inactivación de las enzimas. El producto intermedio de granos de cacao enteros de esta etapa puede someterse opcionalmente a una etapa de tostado.

El contenido en polifenoles puede medirse usando uno de varios métodos. El método más común usado es el método de Folin-Ciocalteau el cual da el resultado expresado en % en peso. Adicionalmente, pueden usarse otras metodologías para la identificación y cuantificación del perfil de polifenoles, por ejemplo, sistemas de cromatografía de líquidos a alta presión (HPLC) y espectrometría de masas, LC-EM, HPLC acoplado a la detección UV, extracción por fluidos súper críticos (SFE), HPLC usando doble detección en línea mediante espectrofotometría de red de diodos, espectroscopia de masas (DAS-HPLC-EM) y también LC-RMN.

Como alternativa a incluir una etapa de tratamiento enzimático, opcionalmente puede incluirse una etapa de tratamiento alcalino después de la etapa (c) y antes de la etapa (d). La razón para incluir una etapa de este tipo es una reducción del sabor amargo y agrio.

Los álcali se usan tradicionalmente en la fabricación de polvo de cacao para aumentar el color rojizo del polvo, reducir su amargura y mejorar su capacidad de dispersarse en medios acuosos.

Como primera etapa, se aumenta el contenido en humedad del producto intermedio de granos hasta un valor en el intervalo del 20-50% en peso. Después se empapa el producto intermedio de granos en carbonato de sodio o de potasio. El cambio de color se produce como resultado de la oxidación de los polihidroxifenoles basándose en las epicatequinas presentes en el producto intermedio de granos que luego polimerizarán y reaccionarán durante el procesamiento. El resultado es un aumento en el número de grupos cromóforos en la molécula y, por tanto, colores más oscuros. El color real alcanzado se relaciona directamente con las condiciones de reacción.

Preferentemente, el carbonato de sodio o de potasio se usa a una concentración en el intervalo del 2-4% en peso y la reacción se lleva a cabo durante un período de tiempo en el intervalo de 15-45 minutos a una temperatura en el intervalo de 70-100ºC.

En la etapa (d), se somete el producto intermedio de granos a una etapa microbicida. La etapa microbicida, que da como resultado la descontaminación microbiana de los granos enteros, no se requiere en el procesamiento tradicional de cacao. La etapa microbicida de la presente invención puede llevarse a cabo, por ejemplo, según se da a conocer en Stehli et al. Normalmente los granos de cacao están contaminados, habiéndose detectado en granos de cacao enteros hasta 10^{7}-10^{8} ufc de mesófilos aerobios por gramo. Sin embargo, como las cáscaras de los granos de cacao se mantienen estables e intactas, la alta tasa de microbios se encuentra casi exclusivamente en la cáscara. La descontaminación de un producto intermedio de granos tiene la gran ventaja de permitir el uso de vapor, que no sólo mata a las bacterias, sino que también destruye eficazmente las esporas, las cuales no se ven afectadas por el tostado en
seco.

El propósito de la etapa microbicida es reducir la contaminación de los granos de cacao hasta no más de 5 x 10^{3} ufc g^{-1}. El nivel de contaminación puede determinarse usando el método descrito por la OICC 118 - 1990.

En una etapa microbicida preferida, se trata el producto intermedio de granos con vapor a presión. El grado de descontaminación depende directamente de la presión, la temperatura y el tiempo de la etapa del procedimiento. Preferentemente la etapa microbicida se realiza a una presión de 145 kPa y una temperatura en el intervalo de desde 120ºC hasta 150ºC durante un tiempo de 30 minutos a 1 hora.

Un aparato adecuado para llevar a cabo la etapa microbicida usando vapor a presión es un recipiente de forma cilíndrica y denominado reactor. Un reactor adecuado se fabrica habitualmente de acero inoxidable, tiene doble pared para soportar la presión interna asociada con calentamiento por vapor, puede sellarse herméticamente y está equipado con un agitador y sistema de vacío. Un reactor de este tipo tiene normalmente un orificio de entrada para el producto intermedio de granos en la parte superior y uno para permitir la inyección de vapor supercalentado cerca de la base. Además, un orificio de salida está situado en la base.

La inclusión de una etapa de tostado es opcional en el procedimiento de la presente invención. En una realización, puede incluirse una etapa de tostado después de la etapa (d) y antes de la etapa (e).

La etapa de tostado puede llevarse a cabo de una manera convencional. El tostado supone el calentamiento del material que va a tostarse hasta una temperatura en el intervalo 110-150ºC durante un período en el intervalo de 20-40 minutos. Habitualmente se agita el material durante la aplicación del tratamiento térmico. Se controla la etapa de tostado para asegurar que el material se calienta hasta la temperatura requerida sin provocar que se queme el material y, por tanto, evitando la producción de sabores indeseables.

Cualquier tostador que puede tostar granos de cacao enteros puede ser suficiente cuando se incluye una etapa de tostado. Preferiblemente, se emplea un tostador continuo cuando el calentamiento, el tostado y el enfriamiento de los granos de cacao son mediante convección de aire.

En la etapa de secado (e) del procedimiento de la presente invención, se reduce el contenido en humedad del producto intermedio de granos con contenido microbiológico reducido desde un valor en el intervalo del 22-24% en peso hasta un valor inferior al 7% en peso. Más preferiblemente se reduce el contenido en humedad hasta un valor en el intervalo del 1-5% en peso.

Ventajosamente la etapa de secado puede llevarse a cabo en el aparato usado para la etapa microbicida. El secado se lleva a cabo preferiblemente calentando hasta una temperatura en el intervalo de desde 80 hasta 100ºC a una presión en el intervalo de desde 50 hasta 90 kPa durante un período de tiempo en el intervalo de desde 30 hasta 120 minutos.

Después de la etapa de secado (e), puede someterse opcionalmente el producto intermedio de granos secados a una etapa de enfriamiento. En esta etapa, se reduce la temperatura hasta un valor en el intervalo de desde 45 hasta 70ºC. El motivo de incluir una etapa de enfriamiento de este tipo es mejorar la eficacia de la posterior etapa de reducción del tamaño de partícula (f).

En la presente invención, una etapa esencial en la producción de producto de granos de cacao tostados enteros es un etapa de reducción del tamaño de partícula (f). Se reduce el tamaño de partícula de tal manera que no más del 2% en peso del producto tiene un tamaño de partícula superior o igual a 150 \mum. Los tamaños de partícula se determinan estudiando la dispersión de luz de un rayo láser (Mastersizer, Malvern).

En una realización preferida de la etapa de reducción del tamaño de partícula (f), preferiblemente se muelen en un molino de martillo los productos intermedios de granos secados con o sin cáscara del reactor, seguido por molinos de bolas o se colocan a través de rodillos de molienda seguido por molinos de bola para producir un licor de granos de cacao enteros que es dicho producto final de granos de cacao enteros, o que puede procesarse adicionalmente para producir dicho producto final de granos de cacao enteros.

Un problema con la reducción del tamaño de partícula de granos de cacao tostados enteros es la presencia de cáscara de cacao que normalmente tiene un espesor de 200-250 \mum y tiene estructura plana. En consecuencia, la presión por sí sola no es suficiente para triturar material que contiene cáscara. Se ha descubierto que una manera de minimizar esta dificultad es usar una combinación de presión y una acción de corte sobre la fracción del producto intermedio de granos usado como material de partida para la etapa (f), que comprende la cáscara. El resultado es la disgregación de las láminas comprimidas de la cáscara. Tal presión y corte puede lograrse fácilmente usando una combinación de molinos. En particular, es preferible usar un alfiler o molino de martillo para reducir el tamaño de partícula hasta menos de 5 mm seguido por un molino separador. Un molino separador consiste en un disco de molino y un separador (clasificador) que pueden actuar de forma independiente a diferentes velocidades. El tamaño de partícula final se logra ajustando la velocidad del separador y el flujo de alimentación.

En la etapa (f), puede usarse ventajosamente una cuchilla u otro molino.

En la etapa de reducción del tamaño de partícula (f), se logra la trituración del producto intermedio de granos secados. Preferiblemente se usa una combinación de un molino de martillo y un molino separador se usa para romper la torta prensada en partículas con un tamaño inferior a 200 \mum es decir, menos del 2% en peso tiene un tamaño de partícula superior a 150 \mum. Una fase final de la clasificación garantiza que el polvo final de granos de cacao enteros resultante tiene un tamaño de partícula inferior a 150 \mum. El tamaño de partícula final se logra ajustando la velocidad del separador y el flujo de alimentación.

Tras la etapa de reducción del tamaño de partícula (f), puede someterse el producto de granos de cacao enteros a una etapa de estabilización y/o un etapa de tamizado. El propósito de incluir una etapa de estabilización es mantener las partículas en movimiento, mientras que cualquier grasa restante cristaliza. La etapa de estabilización implica reducir la temperatura del producto granos de cacao enteros para eliminar la energía de cristalización de la manteca de cacao. La etapa de estabilización se lleva a cabo usando aire a una temperatura en el intervalo de desde 20 hasta 25ºC durante un
período de tiempo en el intervalo de desde 1 hasta 4 horas en condiciones de agitación continua mediante flujo de aire.

Puede tamizarse el producto de granos de cacao enteros de tal manera está en una forma adecuada para envasarse. Los tamices usados son de un tamaño en el intervalo de 200 a 300 \mum.

En algunas realizaciones de la presente invención puede separarse la cáscara de la almendra del grano de cacao durante el procedimiento, y luego recombinarlas en las proporciones correctas de manera que el producto final se ha derivado del grano entero. La cáscara se separa de la almendra mediante aventamiento, tal como se usa en el procedimiento del chocolate convencional, después de la etapa (a). Después se tratan por separado los materiales que contienen cáscara y almendra en procedimientos paralelos y entonces se recombinan después de la etapa (f).

El procedimiento de la presente invención puede ser un procedimiento o bien discontinuo o bien continuo. En un procedimiento discontinuo, la razón de los sólidos de cáscara con respecto a los sólidos de almendra se calcula para el producto de partida y después de la limpieza, la etapa microbicida, el tratamiento enzimático opcional, el tostado opcional y las etapas de reducción del tamaño de partícula de la presente invención, los sólidos de almendra y cáscara se recombinan de modo que se calcula una razón equivalente para el producto final. En un procedimiento continuo, el sólido de cáscara de un grano particular no se recombina necesariamente con el sólido de almendra del mismo grano. Sin embargo, se usa un cálculo promedio en el tiempo.

Cuando la cáscara y la almendra se separan durante el procesamiento, el material que contiene cáscara puede triturarse por separado usando el método mencionado anteriormente de prensado y corte con el fin de reducir el tamaño de partícula hasta que menos del 2% en peso del producto tenga un tamaño de partícula superior a 150 \mum.

En un ejemplo de un procedimiento que implica un tratamiento separado de la cáscara y la almendra, la almendra puede convertirse en licor usando tecnología convencional, por ejemplo, mediante el uso de un molino de bolas vertical. La cáscara triturada puede mezclarse entonces con el licor en la proporción adecuada para formar un licor de granos de cacao tostados enteros.

Cuando se produce polvo de granos de cacao enteros como producto final en un procedimiento en el que la almendra y la cáscara se han separado, el material que contiene almendra separado se somete a una etapa de prensado para reducir el contenido en materia grasa hasta aproximadamente el 15% y formar un torta prensada que se procesa en las etapas (c) a (f) por separado del material que contiene cáscara y la grasa, que es un líquido que se recupera. Preferiblemente se emplea prensado hidráulico moderno a aproximadamente 800 MPa. En la etapa (f) de reducción del tamaño de partícula, la torta prensada se somete a trituración y molienda, por ejemplo, en un molino de púas. Los materiales de cáscara y almendra procesados, se recombinan entonces mediante mezclado en las mismas proporciones presentes en los granos de cacao originales.

Cuando se produce un polvo desgrasado como producto entero en un procedimiento en el que se lleva a cabo el procesamiento de separación de la almendra y la cáscara, la etapa anteriormente detallada de extracción por disolvente se incluye después de la etapa (b) de prensado, recombinándose el material que contiene cáscara después de la etapa (f) de reducción del tamaño de las partículas.

En el procedimiento de la invención, no hay ninguna adición de cáscara adicional, ni se retira nada de la cáscara durante el procedimiento considerado en su conjunto.

Los productos de granos de cacao enteros preparados mediante el procedimiento anteriormente descrito, polvo de granos de cacao enteros y polvo de granos de cacao enteros desgrasado, pueden procesarse mediante etapas adicionales en las que se usan como sustitutos totales o parciales de los productos equivalentes en los que la cáscara de cacao se limita al 1,75% en peso. Tienen ventajas nutricionales y son menos costosos. En estos procedimientos dichos productos finales de granos de cacao enteros son los productos finales en los que se incluyen estos componentes.

Figuras

La figura 1 es una ilustración gráfica de los resultados obtenidos en el análisis sensorial de las muestras del ejemplo 4.

La figura 2 es una representación gráfica del contenido en polifenoles de las muestras sometidas a prueba en el ejemplo 4.

La invención se describe ahora mediante referencia a los siguientes ejemplos que no limitan de ningún modo el alcance de la invención.

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Ejemplo 1

Polvo de granos de cacao enteros con contenido en materia grasa reducido

Los granos de cacao tenían la siguiente composición inicial basándose en la composición media de un grano de cacao entero: 7% de agua, 45% de grasa, 14% de proteínas, 5% de cenizas, 29% de hidratos de carbono, con una razón inicial de "cáscara desgrasada seca/almendra desgrasada seca" de aproximadamente 0,3. Se limpiaron 1000 kg de granos de cacao enteros. Se perdió el 2% de producto en la operación, proporcionando 980 kg de granos limpios. Se pasaron los granos limpios a través de una prensa para exprimir para la eliminación parcial de la grasa. El contenido final en humedad después de la extracción del aceite fue del 2,80%, y el contenido en grasa fue del 11,20%. Se obtuvieron 535,6 kg de torta de cacao entero y 381 kg de manteca de cacao. Se molió la torta en un molino de martillo para reducir el tamaño de partícula hasta 1 cm. Entonces, se llevó a cabo una etapa microbicida a 120ºC durante 1 hora a 145 kPa, y se tostó y secó a 120ºC durante 20 minutos. El contenido final de humedad después del tostado fue del 1,5%. Se molió el producto intermedio de granos seco en un molino-separador para obtener un tamaño de partícula final teniendo el 2% en peso del producto un tamaño de partícula superior a 150 \mum. En los procesos posteriores de molienda, estabilización y tamizado, se perdió el 5% de la torta inicial proporcionando 508,8 kg de producto final con un contenido en humedad del 2,80% y un contenido en materia grasa del 11,20%. El producto final fue un polvo de granos de cacao enteros con contenido en materia grasa reducido.

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Ejemplo 2

Polvo de granos de cacao enteros desgrasado

Los granos de cacao tenían la siguiente composición inicial basándose en la composición media de un grano de cacao entero: 7% de agua, 45% de grasa, 14% de proteínas, 5% de cenizas, 29% de hidratos de carbono, con una proporción inicial de "cáscara desgrasada seca/almendra desgrasada seca" de aproximadamente 0,3. Se limpiaron 1000 kg de granos de cacao enteros. Se perdió el 2% de producto en la operación, proporcionando 980 kg de granos limpios. Se pasó la pasta seca a través de una prensa para exprimir para la reducción parcial de la grasa. Tras la etapa de prensado en la prensa para exprimir, se obtuvieron 376 kg de manteca de cacao y 537,6 kg de torta prensada de granos de cacao enteros con un contenido en humedad del 2,23% y con un contenido en materia grasa del 12,09%. Se molió la torta en el molino de martillo para reducir el tamaño de partícula hasta de 1 a 3 mm para mejorar la extracción con disolvente y su posterior molienda. En la extracción se usaron 5000 litros de hexano para extraer el contenido en grasa residual en la torta. Después de la extracción con disolvente, se obtuvieron 479,6 kg de torta de cacao desgrasada.

Se sometió la torta prensada extraída con disolvente a una etapa microbicida a 120ºC, a una presión de 145 kPa, durante 1 hora. Entonces se secaron los granos intermedios con contenido microbiológico reducido a 90ºC durante 120 minutos a vacío (70 kPa). Se molió el producto intermedio de granos seco en un molino-separador para obtener un tamaño de partícula final en el que el 2% en peso del producto tenía un tamaño de partícula superior a 150 \mum. En los procesos posteriores de molienda, estabilización y tamizado, se perdió el 5% de la torta inicial proporcionando 455,6 kg de producto final con un contenido en humedad del 2,56% y un contenido en materia grasa del 1,46%. El producto final fue un polvo de granos de cacao enteros desgrasado.

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Ejemplo 3

Polvo de granos de cacao enteros con contenido en materia grasa reducido

Los granos de cacao tenían la siguiente composición inicial basándose en la composición media de un grano de cacao entero: 7% de agua, 45% de grasa, 14% de proteínas, 5% de cenizas, 29% de hidratos de carbono con una razón de "cáscara desgrasada seca/almendra desgrasada seca" de 0,30 aproximadamente. Se limpiaron 1000 kg de granos de cacao enteros. Se perdió el 2% de producto en la operación proporcionando 980 kg de granos limpios. Se descascarillan los granos limpios en una descascarilladora triturando y aventando. Se obtuvieron 109,9 kg de cáscara y 806,6 kg de almendra. Se molió la fracción de almendra en un molino de bolas y se prensó en una prensa hidráulica obteniendo 306,6 kg de manteca y 500 kg de polvo de cacao con contenido en materia grasa reducido (14%).

Entonces se sometió cada parte, es decir, la cáscara y la almendra a la etapa microbicida detallada en el ejemplo 2.

Se molieron ambas fracciones por separado. Entonces se recombinaron las dos fracciones de cáscara molida y polvo de cacao con contenido en grasa reducido. Se molió la mezcla resultante en el molino-separador obteniendo un producto final en el que no más del 2% en peso tenía un tamaño de partícula superior a 150 \mum. En los procesos de molienda, estabilización y tamizado, se perdió el 5% de la torta inicial dando un rendimiento final de 579 kg de producto final con un contenido en humedad del 2,80% y un contenido en materia grasa del 11,80%. El producto final fue un polvo de granos de cacao enteros con contenido en materia grasa reducido.

Ejemplo 4

Proceso de desamargado enzimático

El objetivo era disminuir el sabor amargo de una torta prensada usando una enzima. La enzima usada en el proceso es una fenol-oxidasa (PPO), Laccase^{TM} suministrada por Novozyme, SA.

Materiales y métodos Material

-: Material de partida: torta prensada que se ha preparado según el proceso detallado en el ejemplo 1 hasta e incluyendo la etapa (c).

-: Enzima: Laccase

-: Biorreactor

-: Autoclave

-: Horno.

Proceso

El proceso consistió en mezclar 200 g de torta prensada molida con 700 ml de agua. Se agitó bien la mezcla, se fijó la temperatura a 60ºC y se añadió la enzima (100 \mul). Se realizó la reacción durante 30 min. Después de este tiempo se inactivó la enzima a 100ºC durante 15 min. Entonces se esterilizó la mezcla a 121ºC durante 35 min. y se secó en un reactor a 90ºC durante 2 horas a vacío a 50 kPa. Entonces se sometió la muestra a una etapa de reducción del tamaño de partícula según el ejemplo 1. Entonces se analizó para determinar el contenido en polifenoles y las propiedades sensoriales.

Análisis sensorial

Se usó una prueba de perfil para medir la amargura. Se analizaron los resultados usando ANOVA y el programa Statgraphics.

Preparación de muestras

Se prepararon las muestras en tazas de plástico de la misma cantidad. Se enumeraron aleatoriamente y contenían los ingredientes tal como se muestra en la tabla 1.

TABLA 1

1

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Procedimiento de ensayo

Se llevaron a cabo los ensayos con miembros del panel entrenados.

Se sirvieron las muestras a temperatura ambiente sobre bandejas con lo siguiente:

a. Tazas codificadas

b. Lápiz

c. Hoja de respuestas para el día actual.

d. Agua para neutralización.

Contenido en polifenoles

Esto se determinó usando el método colorimétrico (Folin-Ciocalteau).

Análisis estadístico

Se usó una prueba de ANOVA.

Resultados y discusión Análisis sensorial

Los resultados del análisis sensorial se muestran en la tabla 2 y 3 y en la figura 1. La tabla 2 muestra los resultados de la prueba de ANOVA para la amargura. La tabla 3 muestra los resultados de la prueba de intervalo múltiple para la amargura. Los resultados revelaron que la muestra tratada con enzima tenía un sabor amargo significativamente menor en comparación con la muestra no tratada con (p = 0,04). El tratamiento del material con la enzima dio como resultado la eliminación del sabor amargo. Esto se debe probablemente a la oxidación de los polifenoles contenidos en la muestra que son los responsables del sabor amargo.

TABLA 2

3

TABLA 3

5

PGC tratado = polvo de granos de cacao, habiendo incluido el proceso de producción una etapa de tratamiento con enzima.

Contenido en polifenoles

La muestra tratada mostró un menor contenido en polifenoles en comparación con la no tratada. El contenido en polifenoles fue mucho mayor en la muestra no tratada con una diferencia estadísticamente elevada (p = 0,00). Esto se ilustra en las tablas 4 y 5 y en la figura 2. La tabla 4 muestra los resultados del análisis del contenido en polifenoles de ANOVA y la tabla 5 muestra los resultados de la prueba de intervalo múltiple para el contenido en polifenoles.

TABLA 4

6

TABLA 5

7

Conclusión

El uso de la polifenol-oxidasa en este proceso dio como resultado el desamargado de la muestra. El efecto de oxidación de la enzima redujo el contenido en polifenoles y por lo tanto el sabor amargo.

Claims

1. Procedimiento en el que se produce un producto de granos de cacao enteros que comprende las etapas de:

(a) someter los granos de cacao enteros a una etapa de limpieza en la que los granos de cacao enteros se hacen pasar a través de una máquina de limpieza que retira la pulpa de cacao secada, trozos de vaina y otro material extraño para proporcionar granos de cacao enteros limpios;

(b) prensar los granos de cacao enteros para reducir el contenido en materia grasa hasta no más del 15% en peso y para formar una torta prensada y la grasa que se retira;

(c) someter la torta prensada a una etapa de reducción del tamaño de partícula para obtener un producto intermedio de granos mediante lo cual no más del 1% en peso del producto tiene un tamaño de partícula superior o igual a 1 cm;

(e) someter el producto intermedio de granos con contenido microbiológico reducido a una etapa de secado para reducir el contenido en humedad hasta no más del 7% en peso para dar un producto intermedio de granos secado;

(f) someter el producto intermedio de granos secado a una etapa de reducción del tamaño de partícula mediante lo cual no más del 2% en peso del producto tiene un tamaño de partícula superior o igual a 150 \mum caracterizado porque:

(i): sustancialmente no se retiran sólidos distintos de la grasa; y

(ii): se produce un producto de granos de cacao enteros como producto final.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, que incluye etapas adicionales después de la etapa (a) y antes de la etapa (b), que comprende:

(i) aventar los granos de cacao enteros limpios de la etapa (a) para retirar la cáscara de la almendra; y

(ii) tratar la almendra y la cáscara por separado en procedimientos paralelos y, a continuación, recombinar la almendra y la cáscara después de la etapa (f).

3. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la etapa adicional se lleva a cabo mediante prensado hidráulico a una presión de aproximadamente 5 MPa.

4. Procedimiento según cualquier reivindicación, en el que la etapa (b) se lleva a cabo en una prensa para exprimir.

5. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que después de la etapa (b) y antes de la etapa (c) se incluye la etapa adicional de (ii) extracción por disolvente para reducir el contenido en materia grasa de la torta prensada de la etapa (i) hasta menos del 2% en peso.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, el que el disolvente usado en la etapa (ii) es un disolvente orgánico, preferiblemente hexano.

7. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que el disolvente usado en la etapa (ii) es propano, butano o dióxido de carbono supercrítico.

8. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que en la etapa (c) se emplean o bien un molino de martillo seguido por dos molinos de bolas o bien un molino de muelas seguido por molinos de bolas.

9. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que después de la etapa (c) y antes de la etapa (d) se incluye una etapa de tratamiento enzimático que comprende las fases de

(i) añadir agua para dar un contenido en humedad en el intervalo de desde el 50 hasta el 70% en peso y ajustar el pH hasta un valor en el intervalo de 5-7 y la temperatura hasta un valor en el intervalo de 15-60ºC,

(ii) añadir enzimas y permitir que avance la reacción durante un periodo de tiempo en el intervalo de desde 30 hasta 60 minutos; y

(iii) aumentar la temperatura hasta un valor en el intervalo de 100-120ºC para inactivar las enzimas.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que la enzima usada en la fase (iii) es la polifenol oxidasa.

11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además una etapa de alcalinización después de la etapa (c) y antes de la etapa (d) en el que la etapa de alcalinización comprende las fases de:

(i) añadir agua para dar un contenido en humedad en el intervalo de desde el 20 hasta el 50% en peso;

(ii) añadir carbonato de potasio o de sodio en una cantidad en el intervalo de desde el 2 hasta el 4% en peso, y

(iii) calentar el material durante un periodo de tiempo en el intervalo de desde 15 hasta 45 minutos a una temperatura en el intervalo de desde 70 hasta 100ºC.

12. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que en la etapa (d) de reducción del contenido microbiológico la contaminación de los granos de cacao enteros se reduce hasta menos de 5x10^{3} ufc\cdotg^{-1}.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que en la etapa (d) de reducción del contenido microbiológico se trata el producto intermedio de granos con vapor a presión.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que en la etapa (d) de reducción del contenido microbiológico se expone el producto intermedio de granos a vapor a una presión de 145 KPa y a una temperatura en el intervalo de 110 a 130ºC durante un tiempo de 30 minutos a 1 hora.

15. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que se incluye una etapa de tostado después de la etapa (b) y antes de la etapa (c).

16. Procedimiento según la reivindicación 15, en el que la etapa de tostado se lleva a cabo a presión atmosférica a una temperatura en el intervalo de desde 110 hasta 150ºC y durante un periodo de tiempo en el intervalo de desde 20 hasta 40 minutos.

17. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que en la etapa de secado se reduce el contenido en humedad hasta un valor en el intervalo del 1-5%.

18. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la etapa de secado se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de desde 80 hasta 90ºC durante un periodo de tiempo en el intervalo de desde 30 hasta 120 minutos a una presión en el intervalo de desde 50 hasta 90 kPa.

19. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que el componente que comprende almendra se convierte en un licor mediante prensado y el producto final de granos de cacao enteros es licor de granos de cacao enteros.

20. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que después de la etapa (f), el producto de granos de cacao enteros se somete a una etapa de estabilización y/o tamizado.

21. Procedimiento según la reivindicación 20, en el que la estabilización mediante enfriamiento se lleva a cabo antes del tamizado.

22. Procedimiento según cualquier reivindicación 20 ó 21, en el que en la etapa de estabilización, se enfría el producto de granos de cacao enteros hasta una temperatura en el intervalo de desde 20 hasta 25ºC durante un periodo de tiempo en el intervalo de desde 1 hasta 4 horas.

23. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que en la etapa (f) de reducción del tamaño de partícula, se somete el componente del producto intermedio de granos que comprende la cáscara a una acción de corte.

24. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la etapa (f) de reducción del tamaño de partícula emplea el uso de una clasificación.

25. Procedimiento según la reivindicación 21 ó 22, en el que en la etapa (h) de tamizado se usan tamices de un tamaño en el intervalo de desde 200 hasta 300 \mum.