ES2332264T3 - Metodo para la fabricacion de almidones o productos que contienen almidon a partir de materias primas vegetales que contienen almidon. - Google Patents
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Abstract
Método para la fabricación de almidón, almidón orgánico o productos que contienen almidón a partir de materias primas vegetales que contienen almidón, que se caracteriza por que la fabricación incluye un método de electroimpulso.
Description
Método para la fabricación de almidones o
productos que contienen almidón a partir de materias primas
vegetales que contienen almidón.
La presente invención se refiere a un método
para la fabricación de almidones o productos que contienen almidón a
partir de materias primas vegetales que contienen almidón.
En la obtención de los almidones a partir de
materias primas vegetales, el almidón debe ser liberado de la
matriz celular vegetal y se debe separar o bien aislar de otros
constituyentes celulares. Por lo que desde el punto de vista
tecnológico siempre aparecen impurezas en el almidón debido a
proteínas, lípidos o (micro) fibras. Además, el almidón en su forma
natural se encuentra en una interacción íntima con diversos
componentes, como por ejemplo, las proteínas y los lípidos, que se
unen firmemente a la superficie del grano de almidón o bien están
ligados más o menos íntimamente a la molécula de almidón en un grano
de almidón. Este tipo de impurezas puede causar problemas al
utilizar productos derivados del almidón. Por ejemplo, debido a este
tipo de impurezas se sabe que el almidón tiene una serie de
desventajas en el sector de los alimentos o de los fármacos como
son las relacionadas con el sabor, el color o de tipo alérgico.
Además se sabe que los complejos de algodón con proteínas y lípidos
en la industria del papel, por ejemplo, en el tratamiento
superficial del papel, causan inconvenientes y por ejemplo crean
residuos o sedimentos que perjudican la "runnability" de una
máquina de papel. También se altera la calidad del papel, en
particular el blanco del papel. También en el sector textil los
almidones fabricados por la vía industrial, convencional presentan
inconvenientes puesto que solamente se pueden filtrar de forma
limitada y debido a las deposiciones o taponamientos ocasionan
múltiples averías.
En la FR 2 239 524 A se ha descrito un derivado
del almidón a base de cereales así como un método para la
fabricación del mismo, de manera que la separación por tamaños de
grano es lo que primero se tiene en cuenta. A partir de este método
granulométrico se obtienen productos de dos tamaños de grano, donde
la fracción fina se emplea en la fabricación de la harina y la
fracción gruesa para el papel recubierto. La separación conforme a
FR 2 239 524 A se realiza en dos hidrociclones, de manera que el
almidón de trigo lavado en una suspensión de una viscosidad
definida se introduce en el primer ciclón. El segundo hidrociclón se
reviste con la carga del suelo del primer ciclón, para separar
luego el material de mayor densidad. De este modo se adapta la
viscosidad correctamente y se obtiene la fracción gruesa deseada.
El granulado obtenido se modifica por la adición de sustancias
químicas como el formaldehído, la epiclorhidrina o el hipocloruro
sódico, por un lado para lograr la reticulación del almidón y su
gelatinización y por otro lado para su oxidación.
Augersbach y cols (Inn. Food Sci. Em. Techn.
1(2)(2000), 135-149) describen el uso de un
campo eléctrico en membranas celulares en la ciencia de la
nutrición. Hiller (Bronnatel. Chem. Toksykol. 5(4)(1972),
491-501) describe el aprovechamiento de los campos
eléctricos para combatir los parásitos en los granos de trigo.
El cometido de la presente invención consiste en
disponer de un método aplicable en la industria, con el cual se
puedan fabrican almidones muy puros, que se pueda emplear incluso en
sectores de aplicación difíciles, que requieran un grado de
impurezas mínimo en lípidos, proteínas, ADN, (micro) fibras,
etc...
Este cometido se resuelve con ayuda de un método
para fabricar almidones, productos o derivados biológicos que
contienen almidón a partir de materias primas vegetales que
contienen almidón, que se caracteriza por que la fabricación incluye
el método del electroimpulso.
La utilización del método de electroimpulso en
el sector de la industria de la alimentación o bien para el craqueo
de materias primas vegetales es frecuente (ver por ejemplo,
"Trends in Food Science & Technology"5(3)(1994),
páginas 71-75). Por lo que este método se ha
empleado sobre todo para la fabricación de zumos de frutas de
zanahorias, manzanas y similares o bien para impedir el crecimiento
de microorganismos (Food Technology 5(1992), páginas
124-133). Otras aplicaciones se referían a la
preparación de compuestos de bajo peso molecular a partir de
células vegetales, en las cuales se aprovechaba la extracción
mejorada de jugo celular de estas células según un tratamiento de
este tipo. Ejemplos de compuestos de este tipo son la amarantina de
Chenopodium rubrum (Trends in Food Science & Technology,
5(3)(1994), páginas 70-99) o la sacarosa de
remolachas (WO 99/64634 A)). En otros compuestos este método no
conseguía el efecto deseado (Trends in Food Science &
Technology, 5(3) (1994), páginas 71-75). Se
ha propuesto extraer productos intracelulares solubles en agua según
un proceso de fermentación manteniendo la capacidad de vida de las
células mediante el inofensivo método del electroimpulso (Appl.
Microbiol. Biotechnol. 27 (1988), pág. 561-566).
Sorprendentemente con la presente invención se
ha podido demostrar que el método del electroimpulso es también
adecuado para extraer de forma eficiente sustancias poliméricas y
altamente complejas, como los almidones de las plantas vegetales,
ya que el método del electroimpulso tiene una enorme ventaja en la
obtención de almidones pues permite desestabilizar de algún modo el
contacto íntimo de proteínas, pero también de lípidos y ácidos
nucleicos con respecto a los polímeros de almidón, de manera que
este contacto se empobrece notablemente en la fabricación del
almidón en el método industrial convencional
down-stream (corriente abajo).
Por lo tanto se pueden obtener almidones
fabricados en la industria con un contenido claramente reducido en
proteínas, pero con un contenido reducido en lípidos, microfibras y
otras impurezas, como ADN, colorantes..etc.
Preferiblemente el método conforme a la
invención se lleva a cabo cuando se utilizan patatas o cereales, en
especial maíz, maíz ceroso o trigo, como materias primas vegetales,
pero fundamentalmente presenta ventajas considerables en la
utilización para la extracción o bien en el uso de almidones de
cereales y tubérculos conocidos. Sobre todo existe en el maíz,
debido al elevado contenido lipídico de los gérmenes de maíz - un
grado especialmente elevado de impurezas o un potencial elevado de
impurificación por lípidos, que con el método conforme a la
invención se puede mantener en un nivel satisfactorio. Además el
contenido natural en lípidos en los almidones de cereales es alto y
puede mejorar claramente utilizando el método.
Un problema que surge en el empleo de almidones,
como por ejemplo en la industria del papel, son las llamadas
"bolsas de almidón" que no equivalen a uniones o estructuras
celulares cerradas y normalmente presentan un tamaño de 50 \mum
hasta 200 \mum, y tal como se ha mencionado, conducen a
aglomeraciones y deposiciones, que hasta el momento se han
considerado inevitables. Sorprendentemente parece que si las
materias primas vegetales que contienen algodón hubieran sido
tratadas con un método de electroimpulso, el producto de almidón
resultante carecería de este tipo de bolsas de almidón o bien el
contenido en bolsas de almidón se habría reducido a un nivel, el
cual no conduce a los inconvenientes descritos en sectores de
aplicación exigentes.
Una vez mejorada la separación proteínica que se
consigue tras el tratamiento con el método del electroimpulso, se
pueden separar mejor las proteínas unidas al almidón en los
habituales procesos down-stream, y asimismo se
evitan las actividades enzimáticas que conducen a reducir la calidad
del almidón. Vale la pena mencionar la inhibición de las
oxidoreductasas, puesto que estas enzimas pueden conducir a
decoloraciones en los almidones. Por ejemplo, mediante el método
del electroimpulso se inactivan de forma eficaz las fenoloxidasas en
el tratamiento de las patatas. La adición de So, o bien otros
inhibidores de estas actividades enzimáticas puede verse reducida
parcial o totalmente.
De acuerdo con la invención se ha demostrado que
ya se ha podido aprovechar eficazmente en un separador primario una
mejor capacidad separadora entre el almidón y la albúmina gracias al
método del electroimpulso, puesto que la lechada de almidón
presenta un contenido en albúmina considerablemente menor que los
materiales de partida tratados con un método diferente al
electroimpulso. Debido a esta mejor capacidad separadora de la
albúmina se puede producir una calidad de la lechada natural de
almidón claramente superior y por otro lado el contenido en albúmina
de la fracción de gluten aumenta de forma significativa.
También se ha demostrado que, por ejemplo,
mediante la modificación de la resistencia de la pared celular se
logra una formación menor de fibras en la trituración o molienda de
las materias primas, los almidones liberados pueden ser refinados
más fácilmente en la instalación de l hidrociclón y por ello el
almidón tiene mayor pureza, en particular el almidón fino.
A lo que hay que añadir que a través del efecto
inhibidor de los microorganismos conocidos del método del
electroimpulso se consigue también una carga microbiológica reducida
del material vegetal durante el proceso de fabricación. Por tanto
se puede evitar o al menos reducir al mínimo la adición de biocidas
y otros medios antimicrobianos, en particular una adición de
SO_{2}. Mediante el empleo del método del electroimpulso en un
proceso de fabricación de almidones se puede reducir claramente la
carga microbiológica de los productos finales, y con ello etapas
adicionales al proceso para la inhibición o reducción de la
infestación microbiológica en un proceso o en los productos
finales. Así, por ejemplo, una disminución adicional del valor del
pH de la lechada natural de almidón a un valor aproximado de 3,5
con SO_{2} o ácidos minerales antes o durante la refinación del
almidón ya no es necesaria. Con frecuencia, la carga microbiológica
de los productos finales mejora mediante un tratamiento oxidativo.
Puesto que estos tratamientos pueden perjudicar la calidad del
almidón por una descomposición oxidativa o hidrolítica ácida (por
ejemplo, por reducción de la viscosidad del almidón), utilizando el
método del electroimpulso se fabrican no solamente productos
inmejorables desde el punto de vista microbiológico sino que también
de una elevada calidad.
En la fabricación de almidones orgánicos se debe
evitar el uso de sustancias químicas. Por ejemplo, en el
hinchamiento del maíz orgánico no se debe añadir SO_{2} ni ningún
ácido inorgánico, en la molienda de patatas orgánicas no se emplea
ninguna sustancia química para la inhibición de las actividades
enzimáticas que alteran la calidad ni ninguna medida para el
control de la microbiología en el proceso y en los productos
finales. Por tanto estos productos no suelen tener la pureza y la
calidad de los productos habituales en el comercio. Mediante el
empleo del método del electroimpulso se pueden fabricar almidones
orgánicos de elevada calidad y pureza a pesar de que se evite la
adición de SO_{2}. Lo más importante es que se consiguen fabricar
almidones orgánicos o almidones de maíz ceroso con una calidad y
pureza excepcionales.
El empleo mínimo de biocidas o de SO_{2} así
como del efecto antimicrobiano del método del electroimpulso
facilita tiempos de funcionamiento más largos en la fábrica del
almidón con una calidad permanentemente buena de los productos
finales. Los intervalos de limpieza se pueden también prolongar.
Esto sirve especialmente para la obtención de almidones orgánicos,
cuya producción solamente es posible en pocas unidades. Por tanto
mediante el empleo del método del electroimpulso no solo se consigue
una optimización de la fabricación de almidones orgánicos desde el
punto de vista cualitativo sino que también desde el punto de vista
económico, en particular de los almidones orgánicos de cereales.
El método del electroimpulso se puede llevar a
cabo en el campo de la presente invención con los parámetros
descritos para otros cometidos (por ejemplo, WO 99/64634).
Preferiblemente el método del electroimpulso se realiza para una
intensidad de campo de 0,1 hasta 50 kv/cm, preferiblemente de 0,5
hasta 20 kV/cm, en particular de 1 hasta 10 kV/cm. La frecuencia
del impulso puede ser preferiblemente de 1 hasta 2000 impulsos por
segundo, más preferiblemente de 5 hasta 1000 impulsos por segundo,
en particular de 5 hasta 100 impulsos por segundo.
Se sabe (ver WO 99/64634) que utilizando el
método del electroimpulso, el método de exclusión para materias
primas vegetales conduce a una reducción de energía. Por tanto el
método del electroimpulso se lleva a cabo preferiblemente con una
aporte energético de 1 hasta 100 kJ/kg de materia prima,
preferiblemente de 2 hasta 75 kJ/kg, en particular de 5 hasta 50
kJ/kg.
Preferiblemente, la materia prima vegetal es
extraída en bloque o en forma triturada. Por lo tanto al método del
electroimpulso se antepone una etapa de triturado. Al método de
electroimpulso se someten preferiblemente patatas enteras, trozos
de patata, residuos de patata de la industria que elabora patatas,
ralladura de patata, mezclas de maíz y maíz ceroso, trigo y otro
tipo de cereales. En la industria se puede emplear la patata y el
trigo en forma no triturada. Otro aspecto preferido de la invención
es el tratamiento de rotura del maíz y del maíz ceroso previo a la
molienda. En una variante especialmente preferida de la invención
esta fracción se libera y separa de los gérmenes y por tanto lo que
se trata es la fracción sin gérmenes. Otra variante preferida de la
invención es el tratamiento de la pulpa de patata, de las fibras de
cereales y de la lechada natural de almidón, donde el tratamiento
de la lechada de almidón se puede realizar en las diferentes etapas
de su refinado, es decir, desde la formación de la leche natural
después del triturado o molienda hasta el compuesto acuoso de
almidón refinado o bien la torta húmeda de almidón concentrada,
antes de que ésta se seque. Otra variante de la invención consiste
en el tratamiento de productos de almidón secos, que se agitan en
agua y luego son tratados con el método del electroimpulso.
Preferiblemente se puede acortar también el
hinchamiento de la materia prima vegetal y se reduce el empleo de
SO_{2}, en particular, cuando se parte de una materia prima a base
de cereales como el maíz o el maíz ceroso. Normalmente, a esta
solución se añade dióxido de azufre en concentraciones de 0,1 hasta
0,3% (ver G. Tegge, "Almidón y derivados de almidón" (1984),
páginas 79-125, en particular página 118). Según la
invención, se pueden emplear soluciones que tengan menos de un 0,1%
de dióxido de azufre, preferiblemente menos del 0,01% de dióxido de
azufre, en particular soluciones sin dióxido de azufre. La última
variante del método mencionada presta especial atención al
hinchamiento de materias primas de tipo biológico, como el maíz
orgánico y el maíz ceroso orgánico. Con el método conforme a la
invención se pueden fabricar almidones orgánicos para todos los
tipos de almidón (por ejemplo, también el de las patatas), porque la
fabricación se puede efectuar sin la adición de SO_{2} o de
biocidas.
Conforme a otro aspecto, la presente invención
hace referencia a un derivado del almidón que se obtiene según un
método conforme a la presente invención. Los almidones que se
obtienen conforme a la invención se diferencian notablemente de los
almidones producidos técnicamente (en la industria), en particular
por su contenido en impurezas, como, por ejemplo, las proteínas.
Los productos a base de almidón presentan preferiblemente un
contenido en proteínas inferior al 0,05% en sustancia seca (TS)
mientras que el contenido en proteínas de los almidones no tratados
con el método del electroimpulso según la materia prima vegetal es
superior a este valor. Los almidones de maíz no tratados con el
método del electroimpulso presentan un contenido en proteínas del
0,05 al 0,2 hasta el 0,4% en TS y un contenido lipídico del 0,5 al
0,9% en TS, los almidones de las patatas presentan un contenido en
proteínas del 0,05 al 0,2% en TS y un contenido lipídico del 0 al
0,2% en TS y los almidones del trigo un contenido en proteínas del
0,1 hasta el 0,6% en TS y un contenido lipídico del 0,7 al 12% en TS
(veáse Critical Rep. on Appl. Chemistry. 14(1987), Galliard;
Wiley & Sons).
Los almidones tratados con el método del
electroimpulso que se obtienen conforme a la invención presentan un
contenido claramente reducido de lípidos, proteínas y ADN. Por
ejemplo, se puede fabricar almidón de maíz que presente un
contenido proteínico inferior al 0,2% en TS, y si fuera preciso, un
contenido lipídico inferior al 0,5% en TS. Se pueden fabricar
almidones de patatas que presenten un contenido en proteínas
inferior al 0,05% en TS, así como almidones de trigo con un
contenido en proteínas inferior al 0,1% en TS y si se diera el caso
con un contenido en lípidos inferior al 0,7% en TS. Un almidón
especialmente preferido conforme a la presente invención presenta
pues menos de 10 ml, en particular menos de 5 ml, de sedimento por
50 g de almidón (ver método de determinación en la prueba de
precipitación de la albúmina en los ejemplos).
Tal como se ha mencionado, los derivados de
almidón que se obtienen conforme a la invención presentan un
contenido claramente reducido en fibras, que asimismo contienen
bolsas de almidón. Estas se determinan al filtrar un compuesto
acuoso de almidón por un tamiz de 50 \mum. El contenido en fibras
y bolsas de almidón, por ejemplo de almidón de maíz se reduce de
una media de un 0,1% a un valor inferior al 0,01% respecto a la
sustancia seca (ver determinación del contenido en fibra fina en los
ejemplos).
En general se obtienen derivados de almidón, los
cuales frente a los almidones no fabricados según el método del
electroimpulso convencional, presentan como mínimo un contenido
reducido en un 50%, preferiblemente del orden de un 80%, en
particular de un 95% en bolsas de almidón.
Se pueden obtener derivados de almidón blancos
conforme a la invención, sobre todo almidones de tipo orgánico más
blancos. También es posible una mejor deshidratación de las fibras
para la fabricación de los piensos y de ese modo una menor energía
de secado. Debido a una interacción alterada entre almidones y
albúmina es posible una refinación del almidón en el hidrociclón.
Asimismo en la instalación del hidrociclón se pueden separar
fácilmente las fibras finas y la albúmina residual, lo que se
traduce en un contenido reducido en fibra y proteínas.
El almidón fabricado conforme a la invención
presenta no solo una reducción clara de impurezas sino que también
una mejor capacidad de derivatización debido a un rendimiento
superior de la reacción, unos tiempos de reacción más cortos, un
empleo reducido de sustancias químicas, una menor formación de
productos secundarios y de aguas residuales. La fabricación de
derivados de almidón, como por ejemplo, almidón de carboximetilo
(CMS), almidones propoxilados, almidones reticulados o almidones
descompuestos (térmica, termoquímica o enzimáticamente) no
solamente se facilita sino que permite la fabricación de productos
mejores desde el punto de vista cualitativo. Así las impurezas de
los almidones, como por ejemplo, la albúmina, en el caso de
reacciones en condiciones alcalinas a temperaturas altas, como por
ejemplo en la carboximetilación de almidones, conducen a reacciones
secundarias de Maillard que producen un amarillamiento del producto
final. Esta coloración tiene efectos perjudiciales en el uso
posterior del almidón. El empleo de almidones con un contenido
mínimo en impurezas facilita la producción de almidones
derivatizados con un color muy mejorado. Se dispondrá pues de un
producto modificados físicamente y/o derivatizado.
Ese tipo de almidones fabricados conforme a la
invención, almidones orgánicos o bien derivados de almidón se puede
emplear preferiblemente en sectores de aplicación muy exigentes como
por ejemplo en cosmética, alimentación y farmacia, en la
fabricación de papel o en el tratamiento de superficies de papel, en
el campo de los adhesivos y en el sector textil, en particular como
espesante en la estampación.
Teniendo en cuenta otro aspecto, la presente
invención hace referencia al empleo de un producto de almidón
fabricado conforme a la invención como aditivo alimenticio, como
componente o elemento auxiliar en la fabricación de cosméticos (por
ejemplo en pomadas, polvos, geles de ducha, como espesante,
emulsionante, elemento que se espolvorea en conservantes etc...) y
preparados farmacéuticos, como por ejemplo, sustancias auxiliares
en la fabricación de comprimidos, agentes explosivos, expansores del
plasma, así como elementos que se emplean desde el punto de vista
farmacéutico, como polvos para guantes etc.., como un elemento para
el tratamiento superficial del papel, como por ejemplo cola
superficial o aglutinantes para colores, como aditivo en la
fabricación del papel, como adhesivo como, por ejemplo, cola
vegetal o engrudo de papel pintado, cola para cigarrillos, así como
espesante en el sector textil. Por supuesto los derivados de almidón
fabricados conforme a la invención se pueden emplear para otros
fines descritos expresamente para el almidón.
En el campo de la alimentación el almidón muy
puro presenta sobre todo ventajas en lo que se refiere a su color,
sabor y a su escaso contenido en alérgenos (tanto en el nivel de ADN
como de proteínas). Estas ventajas son especialmente pronunciadas
en los almidones orgánicos y sus derivados alterados
físicamente.
En el tratamiento superficial del papel el
almidón muy puro presenta una "runnability" claramente mejorada
de la máquina de papel, una menor tendencia a la espumación en el
encolado, una formación reducida de precipitados en los rodillos y
en el recipiente de la cola, y una tendencia reducida a la
cristalización de la amilosa (sobre todo en almidones de trigo,
como por ejemplo el almidón de maíz). El nivel de blancura de los
derivados del almidón es muy elevado, en particular en el caso de
almidones de maíz y de sus derivados, por lo que la calidad del
papel producida en lo que se refiere a la blancura mejora
notablemente. Incluso en su empleo en la masa de papel se habla de
cantidades superiores del orden de más de un 0,5% por papel, sin que
ello influya en la blancura de papeles de elevada calidad.
También en el sector textil, sobre todo como
espesante en la estampación, los almidones fabricados conforme a la
invención tienen una gran ventaja en lo que se refiere a una
capacidad de filtrado muy mejorada. El estampado de los tejidos se
lleva a cabo normalmente con ayuda de plantillas con muy poca luz de
malla. Un requisito esencial en los derivados de almidón que se
emplean como espesantes para pastas de estampación es una elevada
pureza o bien capacidad de filtración (ver método de determinación
de la capacidad de filtrado del espesante de estampación en los
ejemplos). Aquí se hace referencia a las bolsas de almidón y a las
impurezas que normalmente limitan la capacidad de uso de dichos
almidones. Según la invención se puede disponer de almidones con una
capacidad de filtrado > 600 g en medio alcalino, o bien de 300 g
en medio ácido. Estos requisitos de calidad facilitan en primer
lugar la aplicación industrial en un espesante de estampación, de
manera que en la práctica no se produzca la obturación del tamiz de
estampación ( >600 g en medio alcalino equivale a que 600 g de
almidón-TS como un 8% o 10% de engrudo se pueden
filtrar sin problemas por una gasa metálica de 32 \mum, >300 g
en un medio ácido significa que 300 g de almidón-TS
se pueden filtrar sin problemas como un engrudo, añadiendo ácido
cítrico, por un filtro de 32 \mum).
La invención se aclara a continuación con ayuda
de los siguientes ejemplos.
Figura 1: Almidón de maíz con bolsas de almidón,
sin tratamiento con el método del electroimpulso (EIV);
Figura 2: Almidón de maíz (algunos granos de
maíz), después del tratamiento con el método del electroimpulso
(EIV), conforme a la invención; y
Figura 3: el resultado de una prueba de
precipitación de albúmina de almidón de maíz no tratado (fig. 3A) y
tratado (fig. 3B).
Para el tratamiento mediante EIV de patatas
enteras, papilla o ralladura de patata, mezcla de maíz, trigo y
compuestos acuosos de almidón se deben elegir distintos parámetros
según el objetivo del tratamiento. Los parámetros más importantes
son las intensidades de campo eléctricas, el número (y también la
longitud) del impulso eléctrico y la energía específica
aplicada.
La energía específica es siempre un parámetro
importante puesto que este valor se puede confrontar, por ejemplo,
mediante un tratamiento a base de calor de la energía aplicada. La
magnitud del campo eléctrico se rige por el tipo de células que van
a ser alteradas por el tratamiento. Para disgregar o tratar las
células vegetales se necesita menos energía que para disgregar
microorganismos.
A partir de unos 20 kV/cm existe el peligro de
un fuerte calentamiento hasta de una pirólisis por formación de
plasma. Además la energía gastada aumenta por lo que se cuestiona la
rentabilidad del EIV en comparación con el método de disgregación
corriente.
\vskip1.000000\baselineskip
Los efectos del tratamiento mediante
electroimpulso en tres tipos diferentes de almidón se muestran
claramente en una disminución del contenido en proteínas y lípidos.
Los almidones así tratados muestran una mejora de las propiedades
técnicas de uso.
\newpage
Antes de efectuar el análisis microscópico se
fabrica una suspensión acuosa de aproximadamente un 5% y se aplica
sobre un portaobjetos. Las imágenes se han tomado con el microscopio
con una ampliación de 200 veces con una cámara digital.
La figura 1 muestra la imagen típica de una
bolsa de almidón, que presenta un tamaño de 50 a 200 \mum. Estas
bolsas son destruidas mediante el tratamiento con EIV. En la figura
2 se ve una muestra así tratada, que ya no presenta bolsas de
almidón. Las formaciones delimitadas por cantos afilados equivalen a
granos individuales de almidón.
Resultado: La resolución de esta bolsa de
almidón actúa de forma positiva sobre las propiedades técnicas de
uso, como por ejemplo, la capacidad de filtrado del engrudo de
almidón.
Esta prueba que investiga la calidad del almidón
de maíz que se ha obtenido con ayuda de electroimpulsos a alta
tensión es sobre todo una medida de la pureza del almidón fabricado
conforme a la invención y muestra su capacidad de uso en, por
ejemplo, el tratamiento superficial del papel.
Realización: 50 g de almidón se pesan en un vaso
de precipitados y se agitan con 450 g de agua desionizada. La
suspensión de almidón se mezcla con 3 ml de una
\alpha-amilasa comercial (por ejemplo, Opitherm de
Fa. Solvay), s e calienta a 100ºC agitando en un baño de aceite y se
mantiene a esta temperatura durante 5 minutos. A continuación se
saca el vaso de precipitados del baño de aceite y el engrudo de
almidón descompuesto enzimáticamente pasa a un embudo Imhoff. El
engrudo de almidón se deja reposar ahora 24 horas a temperatura
ambiente. A continuación se efectúa la lectura de la cantidad
sedimentada (ml)
Para una mejor representación mirar las figuras
3A y 3B.
Evaluación: El almidón tratado presenta tras la
descomposición enzimática una cantidad claramente menor de
sedimento. Este sedimento consta básicamente de albúmina, grasas y
fibras. Cuanto menos impurezas de almidón y por tanto menos
sedimento, tanto más favorable es su empleo en la industria del
papel, por ejemplo, en el tratamiento de la superficie del papel
(mínima o nula tendencia a la espumación de la cola descompuesta,
mínima o ninguna formación de sedimento en los rodillos, mínima
tendencia a la formación de RAPS (retrograded amylose particles),
mayor "runnability" de la máquina de papel y por último mejor
calidad del papel fabricado.
Esta prueba sirve para la determinación del
contenido en fibra fina de almidones así como, por ejemplo, del
almidón de maíz, que se obtiene con ayuda de electroimpulsos de alta
tensión.
Realización: 50 g de almidón se pesan en un vaso
de precipitados y se agitan con 200 g de agua desionizada. La
suspensión de almidón se trata durante 10 min en un baño de
ultrasonidos para disolver los aglomerados y a continuación se hace
pasar por un tamiz tarado, seco de 50 \mum. Para eliminar los
granos de almidón adheridos se lava intensamente con agua corriente.
EL tamiz se seca a continuación durante 45 min a 120ºC en un armario
desecador y se pesa.
Esta prueba sirve para la determinación de la
capacidad de filtración de los derivados de almidón, que se han
empleado como espesantes para la estampación de tejidos y es una
medida de la pureza e idoneidad del espesante.
Realización: En 6900 gramos de agua blanda se
dispersan 600 g de espesante de estampación y se agitan durante 5
minutos a 3000 Upm por medio de un agitador de hélices. El engrudo
se deja que se hinche durante 1 hora a temperatura ambiente y a
continuación se agita con la mano. El engrudo así creado se filtra
ahora a temperatura ambiente por una gasa metálica de 32 \mum a
una subpresión definida de 0,5 bar. La filtración termina cuando se
tapona la gasa. La cantidad de engrudo filtrada se pesa y se calcula
la cantidad de almidón filtrado. Los espesantes de estampación
habituales en el comercio presentan unas capacidades de filtrado del
orden de 300 hasta 600 g. Los productos destacados tienen unas
capacidades de filtración superiores a 600 g. Los productos con
capacidades de filtración inferiores a 300 g no son adecuados para
la estampación textil.
Claims (24)
1. Método para la fabricación de almidón,
almidón orgánico o productos que contienen almidón a partir de
materias primas vegetales que contienen almidón, que se
caracteriza por que la fabricación incluye un método de
electroimpulso.
2. Método conforme a la reivindicación 1, que se
caracteriza por que las patatas o los cereales, en particular
el maíz, el maíz ceroso y el trigo, se emplean como materias primas
vegetales.
3. Método conforme a la reivindicación 1 ó 2,
que se caracteriza por que el método del electroimpulso se
lleva a cabo preferiblemente para una intensidad de campo de 0,1
hasta 50 kV/cm, preferiblemente de 0,5 hasta 20 kV/cm, en especial
de 1 hasta 10 kV/cm.
4. Método conforme a una de las reivindicaciones
1 hasta 3, que se caracteriza por que el método del
electroimpulso se lleva a cabo con una frecuencia de impulso de 1
hasta 2000 impulsos por segundo, preferiblemente de 5 hasta 1000
impulsos por segundo, en particular de 5 hasta 100 impulsos por
segundo.
5. Método conforme a una de las reivindicaciones
1 hasta 4, que se caracteriza por que el método del
electroimpulso se lleva a cabo con un aporte energético de 1 hasta
100 kJ/kg de materia prima, preferiblemente de 2 hasta 75 kJ/kg, en
particular de 5 hasta 50 kJ/kg.
6. Método conforme a una de las reivindicaciones
1 hasta 5, que se caracteriza por que la materia prima
vegetal es sometida a un método de electroimpulso en forma
triturada.
7. Método conforme a una de las reivindicaciones
1 hasta 6, que se caracteriza por que la materia prima
vegetal, que es sometida a un método de electroimpulso, se elige
entre patatas enteras, papilla de patata, mezcla de maíz y maíz
ceroso, trigo y compuesto acuoso de almidón.
8. Método conforme a una de las reivindicaciones
1 hasta 7, que se caracteriza por que se realiza un
hinchamiento de la materia prima, en particular de una materia prima
de maíz en una solución que contiene menos de un 0,1% de dióxido de
azufre, preferiblemente menos del 0,01% de dióxido de azufre, en
particular nada de dióxido de azufre.
9. Método conforme a una de las reivindicaciones
1 hasta 8, que se caracteriza por que la fabricación tiene
lugar sin adición de SO_{2} y/o biocidas.
10. Método conforme a una de las
reivindicaciones 1 hasta 9, que se caracteriza por que el
almidón es modificado físicamente y/o derivatizado.
11. Producto de almidón, que se
caracteriza por que presenta un contenido proteínico inferior
al 0,05% en sustancia seca (TS).
12. Producto de almidón conforme a la
reivindicación 11, que se caracteriza por que se obtiene
según un método conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta
10.
13. Producto de almidón, que se
caracteriza por que incluye almidón de maíz y un contenido
proteínico inferior al 0,2% en sustancia seca (TS) y si fuera
preciso un contenido lipídico inferior al 0,5% en TS.
14. Producto de almidón, que se
caracteriza por que incluye almidón de patata y un contenido
proteínico del 0,01 hasta el 0,05% en sustancia seca (TS).
15. Producto de almidón, que se
caracteriza por que incluye almidón de maíz y presenta un
contenido proteínico inferior al 0,1% en sustancia seca (TS) y si
fuera preciso un contenido lipídico inferior al 0,7% en TS.
16. Producto de almidón conforme a una de las
reivindicaciones 11 hasta 15, que se caracteriza por que el
almidón presenta menos de 10 ml, en particular menos de 5 ml de
sedimento por 50 g de almidón.
17. Producto de almidón conforme a una de las
reivindicaciones 11 hasta 16, que se caracteriza por que
tiene un contenido en bolsas de almidón reducido al menos un 50%,
preferiblemente al menos un 80%, en particular al menos un 95% si se
compara con almidones convencionales no preparados mediante el
método del electroimpulso.
18. Producto de almidón conforme a cualquiera de
las reivindicaciones 11 a 17, que se caracteriza por que el
almidón es un almidón derivatizado y/o físicamente modificado.
19. Uso de un producto de almidón conforme a
cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, en particular almidones
orgánicos como un aditivo alimenticio.
\newpage
20. Uso de un producto de almidón conforme a
cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, para el tratamiento de
una superficie de papel.
21. Uso de un producto de almidón conforme a
cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18 en la industria textil,
en particular como un espesante de estampación.
22. Uso de un producto de almidón conforme a
cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18 como aditivo en la masa
de papel.
23. Uso de un producto de almidón conforme a
cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, en particular almidones
orgánicos, para la preparación de un compuesto farmacéutico o de un
artículo aplicable desde el punto de vista farmacéutico.
24. Uso de un producto de almidón conforme a
cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, en particular almidones
orgánicos, en la industria de cosmética.
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