ES2333304T3 - Concentrado de proteinas de soja con alto contenido en isoflavonas y procedimiento para su fabricacion. - Google Patents
Concentrado de proteinas de soja con alto contenido en isoflavonas y procedimiento para su fabricacion. Download PDFInfo
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Abstract
Composición de proteínas de soja que comprende un contenido de fibra cruda inferior a aproximadamente 3% en peso y un contenido de proteínas de entre 75% en peso y 85% en peso de la materia seca total, caracterizada porque el contenido de isoflavonas es, como mínimo, 2 mg/g de la materia seca total.
Description
Concentrado de proteínas de soja con alto
contenido en isoflavonas y procedimiento para su fabricación.
La presente invención se refiere a un
concentrado de proteínas de soja que presenta propiedades de sabor,
funcionales y nutricionales deseables.
Los beneficios de las proteínas de soja se
encuentran bien documentados. El colesterol es una preocupación
importante para los consumidores de todo el mundo industrializado.
Es bien conocido que los productos vegetales no contienen
colesterol. Durante décadas, los estudios nutricionales han indicado
que la inclusión de proteínas de soja en la dieta de hecho reduce
los niveles séricos de colesterol en personas de riesgo. Cuanto más
elevado sea el nivel de colesterol, más eficaces son las proteínas
de soja en la reducción de este nivel.
Las semillas de soja presentan el contenido de
proteínas más alto de todos los cereales y legumbres. En
particular, las semillas de soja presentan aproximadamente 40% de
proteínas, mientras que otras legumbres presentan entre 20% y 30%,
y los cereales, aproximadamente entre 8% y 15% de proteínas. Las
semillas de soja también contienen aproximadamente 20% de aceite,
siendo la materia seca restante mayoritariamente carbohidratos
(35%). En base húmeda (sin modificación), las semillas de soja
contienen aproximadamente 35% de proteínas, 17% de aceite, 31% de
carbohidratos y 4,4% de cenizas.
En la semilla de soja, tanto las proteínas de
reserva como los cuerpos lipídicos se encuentran contenidos en la
pulpa utilizable de la semilla de soja (denominada cotiledón). Los
carbohidratos complejos (o fibra dietética) también se encuentran
contenidos en las paredes celulares del cotiledón. La capa externa
de las células (denominada cáscara de la semilla) constituye
aproximadamente 8% del peso total de la semilla de soja. La semilla
de soja cruda descascarillada presenta, dependiendo de la variedad,
aproximadamente 18% de aceite, 15% de carbohidratos solubles, 15%
de carbohidratos insolubles, 14% de humedad y cenizas y 38% de
proteínas.
Durante el procesamiento, se seleccionan
cuidadosamente las semillas de soja por su color y tamaño. A
continuación, se limpian, se acondicionan (para facilitar el
descascarillado) y se parten, se descascarillan y se aplastan en
copos. Los copos se someten a un baño de solvente que elimina el
aceite. El solvente se elimina y los copos se secan, creando los
copos de soja desgrasados que son la base de todos los productos de
proteína de soja. A pesar del gran número de productos en el
mercado, existen únicamente tres tipos de productos de proteína de
soja: harinas, concentrados y aislados.
Las harinas de soja presentan un contenido
elevado de oligosacáridos y presentan un sabor "a alubia" que
puede resultar desagradable para algunos consumidores. La falta de
optimización del procesamiento provoca que las harinas resulten
altamente variables en términos de calidad.
Las harinas y sémolas de soja todavía se
producen ampliamente y se utilizan con frecuencia en productos
horneados, alimentos para piscolabis y aplicaciones de alimentos
para animales de compañía, en los que un perfil de sabor fuerte no
representa un problema. Las harinas texturizadas de soja fueron un
primer intento de simular o mejorar la textura de los productos
cárnicos. La texturización no modifica la composición de las
harinas de soja y sólo reduce el perfil de los sabores ligeramente.
Las aplicaciones principales de las mismas son productos cárnicos o
alimentos económicos para animales de compañía.
Los oligosacáridos rafinosa y estaquiosa en la
harina de soja potencialmente provocan flatulencia, debido a que la
fermentación bacteriana de las mismas en el colon genera gas
intestinal. Suárez ha informado de que la ingestión de 34 gramos
(g) de harina de soja convencional (1,3 g de rafinosa y estaquiosa)
no provocan ningún incremento significativo de flatulencia,
mientras que la ingestión de 80 g de harina de soja convencional
(3,1 g de rafinosa y estaquiosa) resultan en un incremento
significativo de la frecuencia de flatulencia (Suárez, Fabrizis L.
et al., Am. J. Clin. Nutr. 69:135-9,
1999).
Los concentrados de soja presentan por lo menos
65% de proteínas. Se ha desarrollado una multitud de aplicaciones
para los concentrados de soja y concentrados texturizados en
alimentos procesados, carnes, carne de ave, pescado, cereales y
sistemas lácteos. Los concentrados de proteína de soja se preparan
eliminando el material carbohidrato soluble de la harina de soja
desgrasada. El medio más común para eliminar los carbohidratos es
la extracción con alcohol acuoso (etanol al 60%-80%) o la
lixiviación ácida (pH isoeléctrico 4,5). Sin embargo, tanto en la
extracción con alcohol acuoso como en la lixiviación ácida,
esencialmente todas las proteínas se convierten en insolubles. La
solubilidad de las proteínas puede recuperarse en los productos de
lixiviación ácida mediante neutraliza-
ción.
ción.
Los aislados se producen mediante aislamiento
químico estándar, extrayendo la proteína del copo desgrasado
mediante solubilización (extracción con álcali a pH entre 7 y 10) y
separación seguida de precipitación isoeléctrica. Como resultado,
el 90% de los aislados están constituidos por proteínas en una base
libre de humedad. No contienen fibra dietética y ocasionalmente
presentan un contenido elevado de sodio, propiedades que pueden
limitar su aplicabilidad. Las aplicaciones principales de los
mismos han sido la sustitución de lácteos, tal como en las fórmulas
infantiles y los sucedáneos de la leche.
Es conocido que puede producirse un producto de
proteína de soja que presenta un sabor sustancialmente insípido y
apariencia incolora utilizando una membrana que presenta un valor de
corte de peso molecular (MWCO) de 70.000. La técnica anterior no
enseña cómo preparar proteínas de soja de bajo contenido en
oligosacáridos que presenten como mínimo aproximadamente 80% de
proteínas en peso. La técnica anterior no enseña como preparar
proteínas de soja de alto contenido en isoflavonas y bajo contenido
en oligosacáridos. La técnica anterior no enseña cómo preparar
proteínas de soja de contenido elevado en saponinas.
El documento US 4420425 enseña un método para
producir aislados o concentrados de proteínas a partir de semillas
oleaginosas no ligantes, tales como las semillas de soja, que se
afirma que mejoran el color y el sabor de los aislados o
concentrados. El método comprende extraer una fracción de proteínas
a partir de una mezcla de agua/semillas oleaginosas y pasar dicha
fracción por un sistema de membranas de ultrafiltración con un
valor de corte de peso molecular (MWCO) de aproximadamente 70.000, o
preferentemente 100.000 daltons.
En los últimos años, se han llevado a cabo
investigaciones para mejorar la comprensión del papel de las
isoflavonas en la prevención de las enfermedades crónicas. Según el
American Institute for Cancer Research, las isoflavonas podrían
inhibir algunos enzimas necesarios para el crecimiento y la
extensión de muchos tipos de cáncer, tales como el cáncer de mama,
el cáncer de próstata y el cáncer de colon. Las isoflavonas también
resultan muy prometedoras en la prevención de la osteoporosis y en
el tratamiento de los síntomas menopáusicos.
Las semillas de soja contienen aproximadamente
0,5% en peso de saponinas. Las saponinas de soja han sido
investigadas desde principios del siglo veinte. Estos compuestos
consisten de un esqueleto triterpenoide con diversos grupos de
azúcar y acetilo. El consenso actual es que los sapogenoles de soja
A, B y E son agliconas verdaderas, mientras que otros sapogenoles
de soja son artefactos que resultan de las condiciones de
hidrólisis. Los glucósidos correspondientes son las denominadas
"saponinas de grupo A", "saponinas de grupo B" y
"saponinas de grupo E", respectivamente.
Las saponinas de soja presentan propiedades
antimutagénicas demostradas que las convierte en agentes
prometedores para la profilaxis del cáncer. Además, las saponinas de
soja de grupo B han mostrado efectos supresores pronunciados de la
replicación in vitro del virus de la inmunodeficiencia humana
(VIH). La estructura química de las saponinas de la semilla de soja
es muy similar a la del compuesto glicirricina, un agente
antivírico conocido, de manera que las saponinas de la soja son
prometedoras como bloques de construcción para la síntesis de
compuestos farmacéuticos antivíricos.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención comprende un concentrado
de proteínas de soja que presenta un contenido bajo de
oligosacáridos y un contenido elevado de isoflavonas y de saponina.
Más específicamente, la presente invención comprende un método que
utiliza harina de soja o copos de soja como material de partida para
producir un concentrado de proteínas de soja que presenta un
contenido bajo de oligosacáridos no digeribles y un contenido
elevado de isoflavonas y saponina.
Es un objetivo de la presente invención producir
concentrados de proteínas de soja que presentan un contenido de
fibra cruda inferior a aproximadamente 3% en peso, un contenido de
proteínas superior a 75% en peso y un contenido inferior a 85% en
peso de materia seca total, y un contenido de isoflavonas de por lo
menos 2 miligramos/gramo (mg/g) de materia seca total.
Es otro objetivo de la presente invención
producir concentrados de proteína de soja que contengan un
contenido combinado de rafinosa y estaquiosa inferior a
aproximadamente 50 mg/g de materia seca total.
Es un objetivo adicional de la presente
invención producir concentrados de proteínas de soja que presenten
un contenido de sapogenol de soja superior a 2,0 mg/g de materia
seca total.
Es todavía un objetivo adicional de la presente
invención producir concentrados de proteínas de soja que presenten
un índice de solubilidad de nitrógeno (NSI) superior a 80.
En una realización, la presente invención
proporciona un método para fabricar un concentrado de proteínas de
soja, que comprende las etapas siguientes: (a) proporcionar un
material de semillas de soja desgrasadas, (b) añadir agua al
material para formar una lechada, (c) eliminar la fibra de la
lechada para producir una suspensión, (d) ultrafiltrar la
suspensión utilizando una membrana que presente un valor de corte de
peso molecular (MWCO) de hasta 30.000, y (e) recuperar un producto
que presente un contenido de proteínas de por lo menos 70% en peso
de la materia seca total y un contenido de isoflavonas de por lo
menos 2 mg/g de la materia seca total, comprendiendo además el
método una etapa de pasteurización de dicha suspensión antes de
dicha etapa de ultrafiltración y las etapas de pasteurización y
secado por pulverización del producto. Preferentemente se utiliza
una membrana que presenta un MWCO de entre 10.000 y 30.000.
Alternativamente, puede utilizarse una membrana que presente un
MWCO de 1.000.000 para eliminar los oligosacáridos y producir un
producto que presente un contenido de proteínas de por lo menos 70%
en peso de la materia seca total y un contenido de isoflavonas de
por lo menos 2 mg/g de materia seca total y un contenido de
sapogenol de soja superior a 2 mg/g de materia seca total.
El material de soja desgrasada puede ser copos
de soja o harina de soja. El material desgrasado puede contener
menos de aproximadamente 1,0% en peso de grasa, por lo menos 45% en
peso de proteínas y presentar un índice de dispersibilidad de
proteínas (PDI) de aproximadamente 90. El material desgrasado puede
contener adicionalmente entre aproximadamente 30 y 40% en peso de
carbohidratos, y entre aproximadamente 5% y 10% en peso de
humedad.
humedad.
En una forma específica de la presente
invención, se añade una cantidad de agua al material desgrasado,
para producir una lechada que contiene entre aproximadamente 5% y
15% en peso de sólidos.
En otra forma específica de la presente
invención, se utiliza una membrana que presenta un valor de corte
de peso molecular de 10.000 en la etapa de ultrafiltración de la
suspensión.
En una realización específica, el producto
contiene además un contenido combinado de rafinosa y estaquiosa
inferior a 50 mg/g de la materia seca total.
En otra realización de la presente invención, el
método para fabricar un concentrado de proteínas de soja incluye
una etapa de ajuste del pH de la lechada a por lo menos
aproximadamente 7,0 antes de la etapa de eliminación de la fibra.
Específicamente, el pH de la lechada puede ajustarse a un valor
comprendido entre aproximadamente 7 y aproximadamente 7,5. Más
específicamente, el pH de la lechada puede ajustarse mediante la
adición de hidróxido sódico a la lechada.
La etapa de pasteurización del producto puede
llevarse a cabo mediante cocción en horno de chorro de vapor a una
temperatura de entre aproximadamente 76ºC y aproximadamente 130ºC,
preferentemente se utiliza una temperatura superior a
aproximadamente 93ºC.
En una realización más específica de la presente
invención, el método para preparar un concentrado de proteínas de
soja comprende las etapas siguientes: (a) proporcionar un material
de soja desgrasado, (b) añadir agua al material para formar una
lechada, en el que la lechada presenta entre aproximadamente 5% y
15% en peso de sólidos, (c) ajustar el pH de la lechada a un valor
de entre aproximadamente 7 y 7,5 con hidróxido sódico, (d) eliminar
fibra de la lechada mediante centrifugación, produciendo una
suspensión, (e) pasteurizar la suspensión mediante cocción a chorro
de vapor a temperatura superior a 115ºC, (f) ultrafiltrar la
suspensión utilizando una membrana que presenta un valor de corte
de peso molecular (MWCO) de hasta 30.000, produciendo un retenido,
(g) pasteurizar el retenido mediante cocción a chorro de vapor por
encima de aproximadamente 93ºC, (h) secar por pulverización el
retenido pasteurizado, formando un producto, e (i) recuperar el
producto que presenta un contenido de proteínas de por lo menos 70%
en peso de materia seca total y por lo menos 2 mg de isoflavonas
por gramo de materia seca
total.
total.
\vskip1.000000\baselineskip
El presente método comprende de manera general:
1) descascarillar semillas de soja enteras, 2) aplastar formando
copos las semillas de soja descascarilladas, 3) extraer aceite de
soja de los copos de soja utilizando un solvente, tal como hexano,
4) eliminar el solvente de los copos de soja desgrasados sin
calentamiento elevado ni tueste, produciendo copos "blancos",
5) moler los copos para preparar harina de soja, 6) eliminar la
fibra de la harina de soja y retener las proteínas, y 7)
ultrafiltrar para eliminar los carbohidratos y los minerales.
Se hace referencia a las etapas 1 a 4
anteriormente descritas como procedimiento de extracción para
semillas de soja. El procedimiento general para las etapas 1 a 5
anteriormente descritas se conoce bien (ver la patente US No.
5.097.107 de Konwinski y la patente US No. 3.897.574 de Pass, cada
una de ellas asignada al cesionario de la presente invención, las
exposiciones de las cuales se incorporan expresamente en la presente
invención como referencia. Ver también "Extraction of Oil
from Soybeans", J. Am. Oil Chem. Soc. 58, 157, (1981), y
"Solvent Extraction of Soybeans", J. Am. Oil Chem. Soc. 55,
754, (1978).
La primera etapa descrita anteriormente es el
descascarillado. El descascarillado es el procedimiento en el que
se eliminan las cáscaras de las semillas de soja de las semillas de
soja enteras. Las semillas de soja se limpian cuidadosamente antes
del descascarillado para eliminar materias extrañas, de manera que
el producto final no se encuentre contaminado por cuerpos de color.
Además, las semillas de soja normalmente se parten en
aproximadamente 6 a 8 trozos antes del descascarillado. La cáscara
típicamente explica aproximadamente un 8% del peso de la semilla de
soja entera. La semilla de soja descascarillada presenta
aproximadamente 10% de agua, 40% de proteínas, 20% de grasas,
siendo el resto principalmente carbohidratos, fibra y minerales.
La segunda etapa descrita anteriormente es el
procedimiento de formación de copos. Las semillas de soja se
acondicionan antes de la formación de copos mediante ajuste de la
humedad y la temperatura para que los trozos de semilla de soja sea
suficientemente plásticos. Los trozos de semilla de soja
acondicionados se pasan a través de rodillos de formación de copos
para formar copos de un grosor comprendido entre aproximadamente
0,25 y 0,30 milímetros (mm).
La tercera etapa descrita anteriormente implica
la separación del aceite de semilla de soja de los copos, o
desgrasado. Este procedimiento se lleva a cabo poniendo en contacto
los copos con hexano. El aceite que se elimina mediante este
procedimiento puede utilizarse en margarina, mantecas y otros
productos alimenticios. El aceite de semilla de soja también es una
buena fuente de lecitina, que presenta muchas aplicaciones útiles
como emulsionante.
En la cuarta etapa descrita anteriormente, de
los copos de soja desgrasados con hexano se elimina el hexano, sin
tueste, produciendo copos blancos. Este procedimiento es diferente
de los procedimientos convencionales con hexano en aceite de
semilla de soja, en los que los copos se tuestan y se utilizan para
piensos animales.
En la quinta etapa descrita anteriormente, se
muelen los copos blancos para preparar harina de soja. La harina de
soja que puede utilizarse como material de partida para la invención
se encuentra fácilmente disponible comercialmente. La harina de
soja comercial típicamente presenta por lo menos 50% de proteína
(52,5%) (N x 6,25); aproximadamente 30% a 40% (34,6%) de
carbohidratos; aproximadamente 5% a 10% (6%) de humedad;
aproximadamente 5% a 10% (6%) de cenizas; aproximadamente 2% a 3%
(2,5%) de fibra cruda; y menos de aproximadamente 1% (0,9%) de
grasa (extracto en éter).
La harina de soja puede presentar un índice de
dispersibilidad de proteínas (PDI) de 90. Se determina el PDI
mediante el método Ba 10-65 de la American Oil
Chemist's Society (AOCS). La harina de soja con PDI 90 sería harina
de soja sin tratamiento térmico y que se encuentra enzimáticamente
activa. La harina de soja puede ser de malla 80, que significa que
más de 95% en peso de la harina de soja pasa a través de una malla
de número 80 de un tamiz de estándar USA.
Según una realización de la presente invención,
el material de partida, que puede ser harina de soja o copos de
soja, se produce siguiendo el procedimiento descrito en las etapas 1
a 5 anteriores.
La etapa siguiente implica eliminar la fibra del
material de partida. En esta etapa, se añade una cantidad de agua
al material de partida para formar una lechada. El agua puede
precalentarse a una temperatura de entre aproximadamente 50ºC y
aproximadamente 65ºC. En una realización específica, la lechada
contiene entre aproximadamente 5% y 15% en peso de sólidos.
Habitualmente resulta necesario proporcionar cierta agitación o
mezcla para la lechada del material de partida. Un medio para
llevar a cabo la mezcla es un agitador de tipo hélice.
En la etapa de eliminación de la fibra, se
ajusta el pH de la mezcla en suspensión a un valor aproximado entre
7 y 7,5, y más preferentemente de aproximadamente 7,4. El pH puede
ajustarse mediante la adición de hidróxido sódico a la lechada.
La separación de la fibra de la lechada puede
llevarse a cabo mediante cualquiera de entre varios medios de
separación física, tales como la centrifugación utilizando una
centrífuga de decantación, por ejemplo. Tras la centrifugación, la
torta que contiene fibra se separa de la suspensión, que se
recoge.
En una realización de la presente invención, la
suspensión se pasteuriza. Un medio para pasteurizar es en horno de
cocción a chorro de vapor a temperatura elevada, preferentemente a
aproximadamente 93ºC. La temperatura puede alcanzar aproximadamente
127ºC. En todavía otra realización de la presente invención, la
suspensión puede pasteurizarse en una caldera con camisa de
vapor.
En la etapa siguiente, la suspensión se
ultrafiltra para eliminar los oligosacáridos y otros azúcares,
reteniendo simultáneamente isoflavonas y saponinas en el retenido.
Las isoflavonas y saponinas son componentes de peso molecular
reducido, inferior a 1.500. Sin embargo, inesperadamente se ha
encontrado que las isoflavonas y saponinas resultan retenidas por
las membranas de ultrafiltración en la fracción retenida. En la
actualidad se cree que las isoflavonas y saponinas pueden
acomplejarse con las proteínas de manera que la mayor parte de las
isoflavonas y saponinas resulta retenida en la fracción retenida.
Típicamente se elimina aproximadamente 75% en peso del volumen de
la fracción en forma de permeado durante la ultrafiltración,
resultando en un producto retenido que presenta un contenido mínimo
de proteínas de aproximadamente 70% en peso de la materia seca
total. Preferentemente el producto contiene una fracción de
proteínas de entre aproximadamente 75% y 85% en peso de la materia
seca
total.
total.
Cualquier membrana que incluya membranas
arrolladas en espiral con un MWCO de hasta 30.000 resulta adecuada
para la etapa de ultrafiltración. Preferentemente se utiliza una
membrana con un MWCO de entre 10.000 y 30.000. Alternativamente,
puede utilizarse una membrana con un MWCO de 1.000.000. Las
membranas arrolladas en espiral de diferente MWCO se encuentran
fácilmente disponibles comercialmente. Las membranas adecuadas se
encuentran disponibles de, por ejemplo, Koch Membrane Systems,
Wilmington, MA; Osmonics, Minnetonka, MN; PTI Advanced Filtration,
Oxnard, CA, y Snyder Filtration, Vacaville, CA.
Durante la etapa de ultrafiltración, puede
reducirse la temperatura de la suspensión. Una manera de reducir la
temperatura es incluir un intercambiador de calor en el sistema de
ultrafiltración y pasar agua fría a través del intercambiador de
calor. El intercambiador de calor puede instalarse antes o después
de un prefiltro para el sistema de membrana o en el interior del
sistema de membrana mismo.
El producto ultrafiltrado puede pasteurizarse
antes de secarse. Un medio para la pasteurización es la cocción a
chorro de vapor. En todavía otra realización de la presente
invención, el producto puede pasteurizarse en una caldera con
camisa de vapor. La pasteurización se lleva a cabo de manera que el
producto consiga un perfil microbiano aceptable y presente un
ensayo negativo para Salmonella. El medio preferente de
secado es un secador vertical por pulverización con una boquilla de
alta presión.
El producto se seca para formar un concentrado
de proteínas de soja que contiene por lo menos 2 mg/g de materia
seca total de isoflavonas. El producto presenta un contenido bajo de
oligosacáridos no digeribles; el contenido combinado de rafinosa y
estaquiosa es inferior a 50 mg/g de materia seca total. El producto
además puede presentar un contenido elevado de sapogenoles de soja,
que puede ser aproximadamente de por lo menos 2,0 mg/g de materia
seca total.
El producto presenta muchos usos. Por ejemplo,
puede utilizarse como sustituto de la leche y en mezclas para
bebidas y en bebidas, tales como bebidas de chocolate, de vainilla y
de piña; productos lácteos, tales como yogur de frutas; productos
nutricionales y dietéticos, tales como barras de proteínas;
inyecciones completas para carne de músculo; productos de surimi;
carnes emulsionadas; productos de cereal, tales como cereales de
desayuno; productos horneados, tales como magdalenas con arándanos y
otros productos para bebidas líquidos o secos, alimentarios o
nutricionales. El producto seco puede recubrirse con lecitina
comercial u otros surfactantes de grado alimentario, tales como
monodiglicéridos, para mejorar la dispersibilidad en agua y reducir
el apelmazamiento del
producto.
producto.
\vskip1.000000\baselineskip
- 1.
- Se midió el índice de solubilidad de nitrógeno (NSI) según el método Ba 11-65 de American Oil Chemists.
- 2.
- Se midió el índice de dispersibilidad de proteínas (PDI) según el método Ba 10-65 de American Oils Chemists.
- 3.
- Se caracterizaron las isoflavonas mediante el procedimiento descrito en Thiagarajan, D.G., Bennink, M.R., Bourquin, L.D. y Kavas, F.A., Prevention of precancerous colonic lesions in rats by soy flakes, soy flour, genistein, and calcium, Am. J. Clin. Nutr. 68(supl.):1394S-9S, 1998.
- 4.
- Se analizaron las saponinas mediante HPLC. Se desarrolló un método analítico basado en la HPLC y se validó para estimar los precursores de saponina presentes en las semillas de soja. El método se basa en el aislamiento de las saponinas totales a partir de semilla de soja finamente molida o de productos de soja utilizando una extracción etanólica seguida de hidrólisis ácida para cortar la cadena o cadenas de azúcar conjugadas para formar agliconas (sapogenoles de soja). Los sapogenoles de soja resultantes se aislaron y se concentraron utilizando técnicas de extracción en fase sólida. Los sapogenoles de soja se resolvieron utilizando una columna de fase reversa con eluciones isocráticas y se detectaron utilizando un detector de dispersión lumínica evaporativa (ELSD). Se llevó a cabo la cuantificación de los sapogenoles de soja utilizando las curvas de calibración derivadas frente a compuestos auténticos. El contenido total de saponina de soja es aproximadamente el doble del contenido total de sapogenoles de soja (Duhan et al., Int. J. Food Sci. Nutr. 52:53-59, (2001)).
Los ejemplos no limitativos siguientes se
presentan con el fin de ilustrar la invención, que no debe
considerarse limitada a los mismos. En los ejemplos y en toda la
memoria, los porcentajes son en peso, a menos que se indique lo
contrario.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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Ejemplo
1
Se dispersaron aproximadamente 23 kilogramos (50
libras) de harina de soja que presentaba un índice de
dispersibilidad de proteínas (PDI) de 86, en 236 kilogramos (519
libras) de agua para formar una lechada. Se ajustó el pH a
aproximadamente 7,5 utilizando hidróxido sódico. La lechada se
mezcló durante 30 minutos a una temperatura de aproximadamente 60ºC
y después se centrifugó en una centrífuga decantadora. La torta
insoluble de la centrífuga se descartó y el sobrenadante
(suspensión) se trató térmicamente pasándolo a través de un horno
de cocción a chorro de vapor a aproximadamente 121ºC con un tiempo
de retención de 15 segundos. A continuación, la suspensión se
enfrió a aproximadamente 48,8ºC en un recipiente con camisa.
Seguidamente la suspensión se ultrafiltró utilizando una membrana
arrollada en espiral de valor de corte de peso molecular (MWCO) de
10.000 para eliminar aproximadamente un 75% en peso del volumen de
la fracción en forma de permeado. El retenido de la membrana se
trató térmicamente pasándola a través de un horno de cocción a
chorro de vapor a aproximadamente 93ºC con un tiempo de retención
de 15 segundos. Después, el retenido se enfrió a aproximadamente
60ºC en un recipiente con camisa y se secó por pulverización. El
producto se analizó para determinar el contenido.
Los resultados de dos análisis (Tabla 1)
muestran que el producto presenta un contenido de proteínas de
entre 79,79% y 82,97% en peso de materia seca. El contenido total de
isoflavonas es superior a 2 mg/g de la materia seca total y la
cantidad combinada de rafinosa y estaquiosa es inferior a 3% en
peso. Además, el NSI del producto era superior a 95% en ambos
análisis.
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Ejemplo
2
Se añadieron aproximadamente 227 litros a un
tanque de mezcla y se calentaron a aproximadamente 60ºC. A
continuación, se añadieron aproximadamente 45 kilogramos de copos de
soja al tanque de mezcla para formar una lechada. Se ajustó el pH
de la lechada a aproximadamente 7,1 utilizando aproximadamente 1.400
ml de solución de NaOH al 4,5%. La lechada se mezcló durante 10
minutos a una temperatura de entre aproximadamente 55ºC y
aproximadamente 58ºC y después se transfirió a un tanque de
alimentación de centrífuga, que contenía aproximadamente 303 litros
de agua precalentada a aproximadamente 60ºC. La lechada diluida se
mezcló durante aproximadamente 20 minutos a una temperatura de
entre aproximadamente 55ºC y aproximadamente 58ºC y después se
alimentó a una tasa de aproximadamente 7,6 litros por minuto a una
centrífuga Sharples de tipo sinfín. El sobrenadante (suspensión) se
sometió a cocción a chorro de vapor a aproximadamente 127ºC. La
suspensión sometida a cocción a chorro de vapor se transfirió a un
tanque de alimentación de membranas a través de un filtro de malla
100. Se añadieron aproximadamente 10 gramos de metabisulfito sódico
al tanque de alimentación de membranas. La suspensión se alimentó a
un sistema de membranas de ultrafiltración que contenía una membrana
arrollada en espiral con un MWCO de 10.000. La temperatura de la
suspensión se mantuvo entre aproximadamente 26,5ºC y 26,8ºC durante
el procesamiento de las membranas. Se eliminó en forma de permeado
aproximadamente un 75% del volumen de alimentación original añadido
al tanque de alimentación de membranas. El retenido del sistema de
membranas se pasteurizó a aproximadamente 76,7ºC y se secó por
pulverización utilizando una bomba de alta presión que alimentaba a
una boquilla de pulverización en un secador vertical por
pulverización. El producto seco se analizó para determinar el
contenido del mismo. Los resultados del análisis se muestran en la
Tabla 2.
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Ejemplo
3
Se añadieron aproximadamente 227 litros a un
tanque de mezcla y se calentaron a aproximadamente 60ºC. A
continuación, se añadieron aproximadamente 45 kilogramos de copos de
soja al tanque de mezcla, formando una lechada. Se ajustó el pH de
la lechada a aproximadamente 7,08, utilizando aproximadamente 1.400
ml de solución de NaOH al 4,5%. La lechada se mezcló durante 10
minutos a una temperatura de entre aproximadamente 55ºC y 58ºC y
después se transfirió a un tanque de alimentación de centrífuga, que
contenía aproximadamente 303 litros de agua precalentada a
aproximadamente 60ºC. La lechada diluida se mezcló durante
aproximadamente 20 minutos a una temperatura de entre
aproximadamente 55ºC y 58ºC y después se alimentó a una tasa de
aproximadamente 7,6 litros por minuto a una centrífuga Sharples de
tipo sinfín. El sobrenadante (suspensión) se sometió a cocción a
chorro de vapor a aproximadamente 127ºC. La suspensión sometida a
cocción a chorro de vapor se transfirió a un tanque de alimentación
de membranas con un MWCO de 10.000. La temperatura de la suspensión
se mantuvo a una temperatura de entre aproximadamente 48,8ºC y
aproximadamente 49ºC durante el procesamiento de las membranas. Se
eliminó en forma de permeado aproximadamente un 75% del volumen
original de alimentación añadido al tanque de alimentación de
membranas. El retenido del sistema de membranas se pasteurizó a
aproximadamente 76,7ºC y se secó por pulverización utilizando una
bomba de alta presión que alimentaba a una boquilla pulverizadora
en un secador vertical por pulverización. El producto seco se
analizó para determinar el contenido del mismo. Los resultados del
análisis se muestran en la Tabla 3.
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Ejemplo
4
Se añadieron aproximadamente 227 litros de agua
a un tanque de mezcla y se calentaron a aproximadamente 60ºC. A
continuación, se añadieron aproximadamente 45 kilogramos de harina
de soja al tanque de mezcla para formar una lechada. Se ajustó el
pH de la mezcla en suspensión a aproximadamente 7,08 utilizando
aproximadamente 1.400 ml de solución de NaOH al 4,5%. La lechada se
mezcló durante 10 minutos a una temperatura de entre aproximadamente
55ºC y aproximadamente 58ºC y después se transfirió a un tanque de
alimentación de centrífuga, que contenía aproximadamente 303 litros
de agua precalentada a aproximadamente 60ºC. La lechada diluida se
mezcló durante aproximadamente 20 minutos a una temperatura de
entre aproximadamente 55ºC y aproximadamente 58ºC y después se
alimentó a una tasa de aproximadamente 7,6 litros por minuto a una
centrífuga Sharples de tipo sinfín. El sobrenadante (suspensión) se
sometió a cocción a chorro de vapor a aproximadamente 127ºC. La
suspensión sometida a cocción a chorro de vapor se transfirió a un
tanque de alimentación de membranas a través de un filtro de malla
100. La suspensión se alimentó a un sistema de membranas de
ultrafiltración que contenía una membrana arrollada en espiral con
un MWCO de 30.000. La temperatura de la suspensión se mantuvo entre
aproximadamente 48,8ºC y aproximadamente 49ºC durante el
procesamiento de las membranas. Se eliminó en forma de permeado
aproximadamente un 75% del volumen original de alimentación añadido
al tanque de alimentación de membranas. El retenido del sistema de
membranas se pasteurizó a aproximadamente 76,7ºC y se secó por
pulverización utilizando una bomba de alta presión que alimentaba a
una boquilla de pulverización en un secador vertical por
pulverización. El producto seco se analizó para determinar el
contenido del mismo. Los resultados del análisis se muestran en la
Tabla 4.
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Ejemplo
5
Se añadieron aproximadamente 227 litros de agua
a un tanque de mezcla y se calentaron a aproximadamente 60ºC. A
continuación, se añadieron aproximadamente 45 kilogramos de harina
de soja al tanque de mezcla para formar una lechada. Se ajustó el
pH de la lechada a aproximadamente 7,0 utilizando aproximadamente
1.400 ml de solución de NaOH al 4,5%. La lechada se mezcló durante
10 minutos a una temperatura de entre aproximadamente 55ºC y
aproximadamente 58ºC y después se transfirió a un tanque de
alimentación de centrífuga, que contenía aproximadamente 303 litros
de agua precalentada a aproximadamente 60ºC. La lechada diluida se
mezcló durante aproximadamente 20 minutos a una temperatura de
entre aproximadamente 55ºC y aproximadamente 58ºC y después se
alimentó a una tasa de aproximadamente 7,6 litros por minuto a una
centrífuga Sharples de tipo sinfín. El sobrenadante (suspensión) se
sometió a cocción a chorro de vapor a aproximadamente 127ºC. La
suspensión sometida a cocción a chorro de vapor se transfirió a un
tanque de alimentación de membranas a través de un filtro de malla
100. La suspensión se alimentó a un sistema de membranas de
ultrafiltración que contenía una membrana arrollada en espiral con
un MWCO de 1.000.000. La temperatura de la suspensión se mantuvo
entre aproximadamente 48,8ºC y aproximadamente 49ºC durante el
procesamiento de las membranas. Se eliminó en forma de permeado
aproximadamente un 75% del volumen original de alimentación añadido
al tanque de alimentación de membranas. El retenido del sistema de
membranas se pasteurizó a aproximadamente 76,7ºC y se secó por
pulverización utilizando una bomba de alta presión que alimentaba a
una boquilla de pulverización en un secador vertical por
pulverización. El producto seco se analizó para determinar el
contenido del mismo. Los resultados del análisis se muestran en la
Tabla 5.
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Claims (15)
1. Composición de proteínas de soja que
comprende un contenido de fibra cruda inferior a aproximadamente 3%
en peso y un contenido de proteínas de entre 75% en peso y 85% en
peso de la materia seca total, caracterizada porque el
contenido de isoflavonas es, como mínimo, 2 mg/g de la materia seca
total.
2. Composición según la reivindicación 1, que
además comprende un contenido combinado de rafinosa y estaquiosa
inferior a aproximadamente 50 mg/g de la materia seca total.
3. Composición según la reivindicación 1, que
además comprende un índice de solubilidad de nitrógeno (NSI)
superior a aproximadamente 80.
4. Composición según la reivindicación 1, que
además comprende un contenido de sapogenoles de soja de, como
mínimo, aproximadamente 2 mg/g de la materia seca total.
5. Método que comprende las etapas de
proporcionar un material de soja desgrasada; añadir agua a dicho
material para formar una lechada; eliminar fibra de dicha mezcla en
suspensión para producir una suspensión, y caracterizado
porque incluye las etapas de ultrafiltrar dicha suspensión
utilizando una membrana que presenta un valor de corte de peso
molecular de hasta 30.000; y recuperar un producto que comprende un
contenido de proteínas de, como mínimo, 70% en peso de la materia
seca total, y un contenido de isoflavonas de por lo menos 2 mg/g de
la materia seca total, en el que dicho método comprende además una
etapa de pasteurización de dicha suspensión antes de dicha etapa de
ultrafiltración y las etapas de pasteurización de dicho producto y
de secado por pulverización de dicho producto.
6. Método según la reivindicación 5, en el que
la temperatura de la suspensión se reduce durante la etapa de
ultrafiltración, preferentemente incluyendo un intercambiador de
calor en el sistema de ultrafiltración y pasando agua fría a través
del intercambiador de calor.
7. Método según la reivindicación 5, en el que
dicho material de soja desgrasada contiene menos de aproximadamente
1% en peso de grasa, y por lo menos 45% en peso de proteínas.
8. Método según la reivindicación 5, en el que
dicho material de soja desgrasada contiene además entre
aproximadamente 30% y 40% en peso de carbohidratos y entre
aproximadamente 5% y 10% en peso de humedad.
9. Método según la reivindicación 5, en el que
dicho material de soja desgrasada es harina de soja o copos de
soja.
10. Método según la reivindicación 5, en el que
dicha lechada contiene entre aproximadamente 5% y 15% en peso de
sólidos.
11. Método según la reivindicación 5, en el que
dicha membrana presenta un valor de corte de peso molecular de
entre 10.000 y 30.000.
12. Método según la reivindicación 5, en el que
el producto presenta además un contenido de sapogenoles de soja de,
como mínimo, aproximadamente 2 mg/g de la materia seca total.
13. Método según la reivindicación 6, en el que
la etapa de pasteurización de dicho producto se lleva a cabo
mediante cocción a chorro de vapor a una temperatura superior a
aproximadamente 93ºC.
14. Método que comprende las etapas de
proporcionar un material de soja desgrasada; añadir agua a dicho
material para formar una lechada; eliminar fibra de dicha lechada
para producir una suspensión; y caracterizado porque incluye
las etapas de ultrafiltrar dicha suspensión utilizando una membrana
que presenta un valor de corte de peso molecular de 1.000.000; y
recuperar un producto que comprende un contenido de proteínas de por
lo menos 70% en peso de la materia seca total, un contenido de
isoflavonas de por lo menos 2 mg/g de la materia seca total, y un
contenido de sapogenoles de soja de, como mínimo, aproximadamente 2
mg/g de la materia seca total, en el que dicho método comprende
además las etapas de secar por pulverización el producto,
pasteurizar el producto antes de secar por pulverización el
producto, y pasteurizar la suspensión antes de la etapa de
ultrafiltración.
15. Producto alimentario o nutricional que
comprende la composición de proteínas de soja según la
reivindica-
ción 1.
ción 1.
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