ES2364106B1 - Procedimiento de obtención de harinas procesadas. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento de obtención de harinas procesadas.#Procedimiento de obtención de productos de extrusión a partir de una mezcla de harinas de cereales, que comprende harinas de leguminosas de los géneros Vicia o Lathyrus, extrudidos obtenidos por dicho procedimiento, y composición base empleada como materia de partida de dicho procedimiento.

Description

Procedimiento de obtención de harinas procesadas.
La presente invención se encuentra dentro del campo de la biotecnología de los alimentos, y se refiere a un procedimiento de obtención de productos de extrusión (también denominados “snacks”) a partir de una mezcla de harinas de cereales, que comprende harinas de leguminosas de los géneros Vicia o Lathyrus, a los extrudidos obtenidos por dicho procedimiento,yalacomposición base empleada como materia de partida de dicho procedimiento.
Estado de la técnica anterior
Los productos obtenidos a partir de harinas de cereales, principalmente harina, trigo y arroz, son cada vez más frecuentes, fundamentalmente como productos de extrusión, debido a la facilidad de su elaboración (sometida habitualmente a procesos industriales) y conservación (en muchos casos no necesita refrigeración y su fecha de caducidad suele ser larga), su precio relativamente barato, y la gran variedad de sabores que puede tener el producto final. Sin embargo, los requerimientos nutricionales de estas harinas no se encuentran, de forma general, equilibrada de acuerdo con los requerimientos establecidos por la FAO, especialmente en lo que se refiere a la composición aminoacídica.
Durante la extrusión se proporciona la energía termomecánica necesaria para provocar cambios físico-químicos en el material crudo, además de producirse una mezcla para conseguir la homogeneización de partículas (Linko et al., 1981. Advances in Cereal Science and Technology 4: 145-235; Wiedman & Strobel, 1987. O’Connor, C. (ed.), Extrusión technology for the food industry. Elsevier Applied Science. New York; Anton & Luciano, 2007. Ciencia y Tecnología Alimentaria 54: 245-251).
Los procesos utilizados para obtener alimentos a partir de cereales son: horneado, laminación (“flakes”), explosión (“puffing”) y cocción por extrusión (Gómez et al., 1991. Galliard, T. (ed.), Starch: Properties and Potential. T. John Wiley & Sons. New York; Batterman-Azcona & Hamaker, 1998. Cereal Chemistry 75: 217-221; Fast, 1991. Fast R.
B. and Caldwell E. F. (eds.), Breakfast cereals and how they are made. American Association of Cereal Chemist. St. Paul, Minnesota; Fernandes dos Santos et al., 2002b. Pesquisa Agropecuária Brasileira 37 (10):1495-1501). Las ventajas que ofrece la extrusión como método de cocción de productos a base de cereales, y los cambios producidos en los materiales amiláceos durante el proceso han sido discutidos por distintos autores (Anderson et al., 1969. British Journal of Nutrition 88, Suppl. 3: S263-S271; Mercier & Feillet, 1975. Cereal Chemistry 52: 283-297; Harper, 1981. Extrusión of food. CRC Press. Boca Ratón, Florida; González et al., 1987. Archivos Latinoamericanos de Nutrición 37 (3): 578-591; González et al., 2002. Boletim da Socidade Brasileira de Ciencia e Tecnología de Alimentos. Campinas 36 (2):104-115; Masón & Hoseney, 1986. Cereal Chemistry 63 (5):436-441; Colonna et al., 1987. Physically modified starches. En: T. Galliard (ed.), Starch: Properties and Potential. J. Wiley & Sons. London; Biliaderis, 1991. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 69: 60-78; Rhee et al., 2004. Journal of Food Processing and Preservation
28: 288-290). En este proceso, la combinación de calor y esfuerzos mecánicos sobre las partículas de harinas y/o sémolas producen cambios en la fracción amilácea, favoreciendo la modificación estructural del almidón (gelatinización y/o fusión de la estructura cristalina), la desnaturalización de proteínas, la inactivación de enzimas que afectan negativamente la vida útil de los productos, la destrucción de compuestos anti-nutricionales que son térmicamente lábiles (Rackis et al., 1986. Protease inhibitors in plants food: Content and inactivation. En Friedman, M. (ed.), Nutritional and Toxicological Significance of Enzimes Inhibitors in Food. Plenum Publ. New York.; Edwards et al., 1994. LWT -Food Science and Technology 27(5): 472-481; Steel et al., 1995. Journal of Agricultural and Food Chemistry 43: 2487-2492; Ummadi et al, 1995. Journal of Food Processing and Preservation 19: 119-131), la eliminación de carga microbiana en el producto resultante (Harper, 1981. Extrusión of food. CRC Press. Boca Ratón, Florida), la texturización de proteínas vegetales (Harper, 1989. Food extruders and their applications. En Mecier, C., Linko, P., Harper, J.M. (eds.), Extrusion Cooking. American Association of Cereal Chemists. St. Paul, Minnesota), y la formación de complejos entre almidón y lípidos y entre proteínas y lípidos (Torres, 2005. Estudio de las Características Fisicoquímicas de diferentes Genotipos (Cultivares) de Maíz y el Comportamiento durante la Extrusión Termoplástica. Master Thesis on Food Science and Technology. Chemical Engineering Faculty, Universidad Nacional del Litoral, Santa Fe, Argentina). Estos cambios afectan a la apariencia, aroma, sabor y textura de los productos de extrusión (Ramírez & Wanderlei, 1998. Alimentaria 9: 93-97; Fernandes dos Santos, 2002a. Pesquisa Agropecuária Brasileira 37 (10): 1495-1501).
El proceso de extrusión ha evolucionado hasta alcanzar, en la actualidad, una tecnología altamente sofisticada y se destaca por ser un proceso de alta temperatura y corto tiempo (HTST), que evita daños innecesarios en algunos aminoácidos tales como la lisina y es eficiente para desarrollar diferentes características de textura (Ramírez & Wanderlei, 1998. Alimentaria 9: 93-97; Fernandes dos Santos, 2002a. Pesquisa Agropecuária Brasileira 37 (10): 1495-1501; González et al., 2002. Boletim da Socidade Brasileira de Ciencia e Tecnología de Alimentos. Campinas 36 (2):104115; González et al., 2003. LWT -Food Science and Technology 37: 193-198; Ficarella et al., 2006. Journal of Food Engineering 72(2): 179-188). Según cómo se lleve a cabo la extrusión, pueden obtenerse diferentes productos, ya que mediante esta tecnología se puede obtener una gran variedad de formas, texturas y propiedades sensoriales (Fornal et al., 1998. Acta Academiae Agriculturae Technichae Olstenensis, Technologia Alimentorum 30:119-126; Huber, 2001. Snack foods from cooking extruders. En Lucas, R.W. & Rooney, L.W. (eds.), Snacks Food Processing. CRC Press. Boca Ratón, Florida; Pansawat et al., 2008. LWT -Food Science and Technology 41: 632-641). Si el proceso de extrusión se lleva a cabo a humedad baja se obtienen productos de expansión directa como “snacks”, harinas precocidas aptas para sopas, cremas y formulaciones de textura suave tipo papillas. En cambio, si la extrusión se realiza a humedad alta se obtienen cereales para desayuno, fideos, harinas precocidas para preparar productos de textura granular como “polentas”, “arepas”, “tortilla”, etc. (González et al., 1998. Información Tecnológica 9: 35-43; González et al., 2000. Polish Journal Food Nutrition Science 9 (50):29-34; Zhang & Hoseney, 1998. Cereal Chemistry 75 (5): 639-643). Por todo lo mencionado anteriormente, la extrusión es una alternativa para elaborar alimentos precocidos, e incluso para elaborar alimentos de interés social (de consumo masivo, de alta aceptabilidad, pero con valor nutricional mejorado y de bajo costo, que aseguren un adecuado aporte de nutrientes, a fin de contribuir a un buen estado nutricional). Este tipo de alimentos se usan en países con pobreza crónica. La malnutrición calórico-proteica, la anemia ferropénica y el déficit de ingesta de calcio, son algunos de los problemas nutricionales más importantes de nuestros tiempos, principalmente entre los niños de 6 a 24 meses de edad y en las mujeres en edad fértil (ALAN, 1994. Archivos Latinoamericanos de Nutrición. La alimentación del niño menor de 6 años en América Latina: Bases para el desarrollo de guías de la alimentación. Informe de la reunión taller realizado en la Isla Margarita, 15-20 de marzo, 44: 176-198; O’Donell & Britos, 2002. CESNI, la crisis, el hambre y el mañana. Boletín CESNI. Volumen 12).
Entre los cereales más usados para la obtención de productos de extrusión tipo “snack” destacan el maíz (Rampersad et al., 2003. Journal of Food Science 68: 363-367; González et al., 2004. LWT -Food Science and Technology
37: 193-198; Pérez-Navarrete et al., 2006. Journal of the Science of Food and Agriculture 86: 2477-2484), el trigo y el arroz (Kadan et al., 2003. Cereal Chemistry 68: 1669-1672; Malfait, 2003. U.S. Patent nº 6.607,767 B1; Guha & Ali, 2006. Journal of Food Processing and Preservation 30: 706-716; Chaiyakul et al., 2009. LWT -Food Science and Technology 42: 781-787). Los cereales son ricos en aminoácidos azufrados (metionina y cisteína) pero son deficientes en otros aminoácidos esenciales como la lisina (Oropeza & Ortiz, 1989. Revista Facultad de Agronomía 15: 225234; Messina, 1999. American Journal of Clinical Nutrition 70: 439-450). Por otro lado, el hecho de que los principales consumidores de este tipo de producto sean niños hace que el tener una composición química adecuada cobre especial importancia (Kasprzak & Rzedzicki, 2008. International Agrophysics 21: 241-248). Debido a esto, se han realizado varios intentos para mejorar el perfil nutricional de los “snacks” (Liu et al., 2000. Journal of Food Science
65: 1253-1259; Onwulata et al., 2001. LWT -Food Science and Technology 34: 424-429; Rampersad et al., 2003. Journal of Food Science 68: 363-367). La incorporación de harinas de legumbres es positiva por aumentar los niveles de proteínas y fibra y tener bajo contenido en grasas (Cheftel et al., 1989. Proteínas alimentarias. Ed. Acribia S.A. Zaragoza; Berrios, 2006. Encyclopedia of Agricultural, Food and Biological Engineering 1: 1-8) por lo que permite obtener productos extrusionados con un buen perfil nutricional y bajo contenido calórico (Berrios, 2006. Encyclopedia of Agricultural, Food and Biological Engineering 1: 1-8).
Entre las legumbres más usadas se encuentran Cicer arietinum (Ummadi et al., 1995; Abd El-Hady & Habiba, 2003. Lebensm.-Wiss. U.-Technol. 36: 285-293; Lazou et al., 2007. International Journal of Food Properties 10: 721-738; Brenes et al., 2008. Spanish Journal of Agricultural Research 6(4): 537-545), Glycine max (Baskaran & Bhattcharaya, 2004. Plant Foods for Human Nutrition 59: 101-104; Solanas et al., 2008. Journal of the Science of Food and Agriculture 88: 2589-2597), Lupinus albus (Masoero et al., 2005. Italian Journal of Animal Science 4: 177-189; Díaz et al., 2006. Italian Journal of Animal Science 5: 43-53; Solanas et al., 2008. Journal of the Science of Food and Agriculture 88: 2589-2597), Phaseolus lunatus (Pérez-Navarrete et al., 2006. Journal of the Science of Food and Agriculture 86: 2477-2484), y sobre todo, Phaseolus vulgaris (Balandrán-Quintana et al., 1998. Journal of Food Science 63 (1): 113-116; Alonso et al., 2000a. Food Chemistry 68: 159-165, Alonso et al., 2000b. Journal of Agriculture and Food Chemistry 68: 2286-2290; Abd El-Hady & Habiba, 2003. Lebensm.-Wiss. U.-Technol. 36: 285293; Tharanathan & Mahadevamma, 2003. Trends in Food Science and Technology 14: 507-518; Arija et al., 2006. Poultry Science 85: 635-644; Drago et al., 2007b. Plant Foods for Human Nutrition 62: 43-48; Antón et al., 2008. LWT -Food Science and Technology 41: 771-778; Antón et al., 2009. Food Chemistry 113: 989-996).
El consumo exclusivo y prolongado más de tres o cuatro meses en el tiempo de especies del género Lathyrus puede provocar latirismo (Campbell et al., 1994. Euphytica 73: 167-175; Rozan et al., 2000. Journal of Agricultural of Food Chemistry 48: 716-723.), que es una intoxicación crónica producida por la acumulación de neurotoxinas -principalmente el aminoácido no proteico β-N-oxalil-L-α-β-diaminopropiónico (β-ODAP)-en el sistema nervioso. El consumo de especies del género Vicia puede producir anemia hemolítica en individuos con déficit de enzima glucosa-6-fosfato-deshidrogenasa (Hampl et al., 1997. Journal of the American Dietetic Association 97: 182-183). Los agentes causantes de esta enfermedad son la divicina y el isouramil, que son los aglicones de la vicina y convicina respectivamente. Estos compuestos se encuentran en varias especies de Vicia, pero donde se encuentran en una mayor concentración es en las semillas de V. faba (Pitz, 1981. Dissertation Abstracts International 42: 1681; Griffiths & Ramsay, 1992. Journal of the Science of Food and Agriculture 59: 463-468). Tras el consumo de las habas, los aglicones se liberan en el intestino y son transportados a la sangre donde en presencia de oxígeno forman productos que causan degradación oxidativa de los glóbulos rojos de los individuos sensibles a esta enfermedad conocida como favismo (Chevion et al., 1983. Favism-producing agents. En Rechcigl, M.Jr. (ed.) Handbook of Naturally Ocurring Food Toxicants. CRC Press. Boca Ratón, Florida; McMillan et al., 2001. Toxicological Sciences 62: 353-359).
Existen unas 18000 especies de leguminosas, 50 de las cuales son interesantes desde el punto de vista dietético, y solamente unas pocas se cultivan en cantidades comerciales. La posibilidad de emplear mezclas de harinas de cereales y leguminosas que incluyan especies de los géneros Lathyrus y Vicia, incluyendo aquellas que no sean de cultivo habitual, permitiría obtener productos con una composición aminoacídica y de micro-nutrientes más equilibrada que los obtenidos a base de harinas de cereal solamente, permitiría la incorporación al consumo humano de especies regionales, que no son habitualmente consumidas, y que favorecería la biodiversidad y dotaría al producto de un carácter de regionalidad, pero podrían provocar efectos negativos, como el latirismo y/o el fabismo. Es necesario, por tanto, desarrollar productos procesados que no den lugar a los efectos negativos característicos de las especies de estos géneros.
Descripción de la invención
Los autores de la presente invención han desarrollado un procedimiento de obtención de un producto expandido a partir de una composición base que comprende una mezcla de harinas de cereales, principalmente harinas integrales de maíz o arroz, y harinas de leguminosas de de la tribu Fabeae, y preferiblemente de los géneros Vicia o Lathyrus. Dicha procedimiento no solamente mejora el contenido y calidad proteica (principalmente mediante un aumento en aminoácidos esenciales: Lys, Cys, Met) sino que además se incorporan otros micronutrientes tales como minerales (principalmente Fe y Zn), y en el caso de harinas integrales de arroz o maíz, aportaría una mayor cantidad de fibra dietaria y micronutrientes. Además, han comprobado que el producto final procesado a altas temperaturas presenta menores porcentajes de vicina y convicina, compuestos responsables del fabismo, y sobre todo, unos porcentajes de ODAP (amino ácido no proteico responsable del latirismo) por debajo del 0.15%, que se considera el umbral sin riesgo para el consumo humano (Abd El Moneim et al., 2001. Lathyrus Lathyrism Newsletter, 2: 55-58).
Adicionalmente, el empleo de especies de estos géneros, provoca un beneficio desde el punto de vista de la conservación de la biodiversidad (se pueden emplear especies endémicas, en lugar de ser sustituidas por cultivos tipo de cereales), y las valoraciones de las cualidades organolépticas también han sido muy positivas.
Por tanto, un primer aspecto de la invención se refiere a un procedimiento de obtención de un extrudido a partir de mezclas de harinas de cereales y harinas de leguminosas silvestres de la tribu Fabeae de alta estabilidad, buen valor nutritivo en lo que respecta a digestibilidad proteica, elevado contenido y disponibilidad de hierro y zinc, buenas características organolépticas y proporciones de vicina, convicina y ODAP inferiores al 0.15%, buenas propiedades fisicoquímicas en lo que respecta a valores de expansión, de ahora en adelante procedimiento de la invención, que comprende:
a) obtener una composición base que comprende una mezcla de harinas procedentes de cereales y de leguminosas de la tribu Fabeae,
b) agregar un humectante a la composición base de (a), hasta lograr al menos un 10% de humectación,
c) extrudir la mezcla de harinas humectada, dando como resultado un sólido expandido.
En una realización preferida de este aspecto de la invención, los cereales de la composición base del paso (a) son integrales. En otra realización más preferida, los cereales de la composición base del paso (a) se seleccionan de la lista que comprende: maíz, arroz, o cualquiera de sus combinaciones. En otra realización preferida, las leguminosas de la tribu Fabeae pertenecen a los géneros que se seleccionan de la lista que comprende Vicia, Lathyrus, o cualquiera de sus combinaciones. En otra realización aún más preferida las leguminosas del género Vicia se seleccionan de la lista que comprende V. lutea var. subsp. lutea var. hirta y V. sativa subsp. sativa. En otra realización aún más preferida las leguminosas del género Lathyrus se selecciona de la lista que comprende L. annuus y L. clymenum.
En otra realización preferida, la composición base del paso (a) del procedimiento de la invención comprende un porcentaje de harina de cereales de entre el 70 y el 95% (y, por consiguiente, un porcentaje de harina de legumbre silvestre inactivada de entre el 30 y el 5%). En otra realización más preferida, el porcentaje de harina de cereales es de entre el 75 y el 90%, en otra realización aún más preferida, de entre el 80 y el 88%, y en una realización particular de la invención, es de aproximadamente el 85% (y, por consiguiente, un porcentaje de harina de legumbre silvestre inactivada de aproximadamente el 15%).
En otra realización más preferida de este aspecto de la invención, la composición base del paso (a) además comprende uno o varios aditivos.
En esta memoria se entiende por cereal el grano o semilla de cualquier planta herbácea perteneciente al superreino Eukaryota, reino Viridiplantae, phylum Streptophyta, clase Liliopsida, orden Poales, familia Poaceae. Por maíz se entiende cualquier planta perteneciente, además, a la tribu Andropogoneae, género Zea. Por arroz se entiende cualquier planta perteneciente, además, a la tribu Oryzeae, género Oryza.
En esta memoria, por “leguminosas” o “fabaceas” se entiende cualquier vegetal perteneciente al superreino Eukaryota, reino Viridiplantae, phylum Streptophyta, subclase rosidae, orden Fabales, y preferiblemente, las especies pertenecientes a la tribu Fabeae. Más preferiblemente, pertenecen a los géneros Vicia y Lathyrus.
Tal y como se emplea en esta memoria, el término “aditivo” se refiere a cualquier sustancia sin valor nutritivo que se añade a la composición base que comprende la mezcla de harinas procedentes de cereales y de leguminosas de la tribu Fabeae, o al producto expandido final. Dicho aditivo se usa en la industria alimentaria para que, entre otras cosas pero sin limitarse, el color, el olor y hasta el gusto de los alimentos sea mejor de lo que sería naturalmente, estos se agregan intencionalmente a los alimentos, sin el propósito de nutrir en la mayoría de los casos y con el objetivo de modificar las características físicas, químicas, biológicas o sensoriales durante el proceso de manufactura. Además, puede influir en la estabilidad y fluidificación de la mezcla de harinas. Preferiblemente, como aditivo se emplea, pero sin limitarse, un saborizante.
En esta memoria se entiende por “saborizante”, un preparado de sustancias que contienen los principios sápidoaromáticos, extraídos de la naturaleza (vegetal) o sustancias artificiales, de uso permitido en términos legales, capaces de actuar sobre los sentidos del gusto y del olfato, pero no exclusivamente, ya sea para reforzar el propio (inherente del alimento) o transmitiéndole un sabor y/o aroma determinado, con el fin de hacerlo más apetitoso pero no necesariamente con este fin. Suelen ser productos en estado líquido, en polvo o pasta, que pueden definirse, en otros términos a los ya mencionados, como concentrados de sustancias. Es de uso habitual la utilización de las palabras sabores, esencias, extractos y oleorresinas como equivalentes a los saborizantes. En esta memoria se consideran parte de la familia de los aditivos.
Pueden ser naturales, sintéticos (elaborados químicamente que reproducen las características de los encontrados en la naturaleza), artificiales (obtenidos mediante procesos químicos, que aún no se han identificado productos similares en la naturaleza. Deben ser productos clasificados como inocuos para la salud) o aditivos químicos.
En otra realización más preferida, el aditivo es un promotor de la disponibilidad de los minerales. En otra realización aún más preferida, el aditivo es el EDTA Na2 (sal disódica del ácido etilendiaminotetraacético). El EDTA Na2 actúa como promotor de la disponibilidad de los minerales, como el Fe, Zn y Ca (Le et al., J. Agric. Food Chem. 2006, 54, 7924-7928; Le et al., J. Agric. Food Chem. 2006, 54, 7929-7934).
La extrusión puede definirse como un proceso que involucra el transporte de un material, bajo ciertas condiciones controladas, forzándolo a pasar por una boquilla de una determinada geometría y con un caudal másico pre-establecido (González et al., 2002. Food Research International 35: 415-420).
Existen varios tipos de extrusores, pero básicamente pueden clasificarse en dos grandes grupos: monotornillo (“single screw extruder”) y doble tornillo (“twin screw extruder”). El extrusor monotornillo domina la industria alimentaria, pero la aplicación de extrusores de doble tornillo está creciendo por la gran flexibilidad en el control de los parámetros del producto y del proceso. Los extrusores monotornillo presentan inestabilidad, ya que es un proceso en el cual el transporte del material se hace por fricción, mientras que los de doble tornillo son más estables y son más útiles para procesos por pasos (amasado, mezclado, etc.) y para trabajar con almidones modificados. En una realización preferida de este aspecto de la invención, el extrusor es del grupo monotornillo. En otra realización preferida de este aspecto de la invención, el extrusor es del grupo doble tornillo.
El proceso de extrusión se ve afectado por distintos factores y por algunas variables operativas y de diseño. Entre los factores que influyen en este proceso se pueden mencionar los siguientes:
Tamaño de partícula del material de alimentación: Teniendo partículas de harinas con tamaños menores a los de una malla 14, la transformación del flujo sólido en viscoso será más lenta y puede disminuir el grado de cocción.
En otra realización preferida del procedimiento de la invención, los valores del tamaño de las partículas de la mezcla de harinas del paso (a) son de entre 250 y 1200 μm. En una realización aún más preferida, los valores del tamaño de las partículas de la mezcla de harinas del paso (a) son de entre 420 y 1000 μm. En otra realización preferida, el tamaño medio de partícula de las harinas del paso (a) es de aproximadamente 700 μm.
Niveles de humedad: El nivel de humedad es determinante para la disipación de energía mecánica dentro del extrusor, particularmente en la zona de flujo viscoso. No obstante, la disipación se puede controlar combinando la geometría del cañón, la del tornillo, la de la boquilla y las r.p.m. del tornillo.
En otra realización preferida del procedimiento de la invención, los valores del porcentaje de humectación del paso
(b) se encuentran comprendidos entre el 10% y el 30%. En una realización aún más preferida, los valores del porcentaje de humectación del paso (b) se encuentran comprendidos entre el 14% y el 18%. En una realización particular de la invención, la humectación es del 14% cuando las proporciones de harina en la mezcla son del 15% de leguminosa y del 85% de cereal.
• Otros ingredientes: Ingredientes como aceites y emulsificantes pueden ser añadidos al material de alimentación para disminuir su viscosidad. También actuarán como lubricantes durante el proceso de extrusión, provocando una disminución en la cantidad de calor disipado.
En otra realización preferida del procedimiento de la invención, la mezcla de harinas del paso (a) además comprende otros ingredientes. En una realización aún más preferida, los ingredientes se seleccionan de entre aceites y emulsificantes.
En otra realización preferida del procedimiento de la invención, la extrusión de la mezcla de harinas humectada se realiza por medio de un extrusor monotornillo.
Entre las variables operativas y de diseño que afectan al proceso se pueden mencionar:
• Geometría del tornillo: En un extrusor monotornillo, los parámetros que pueden ser ajustados incluyen: el espesor del filete del tornillo, el diámetro, el paso y el espacio anular entre tornillo y cilindro. Para un extrusor de doble tornillo, las opciones para geometría del tornillo y el rango de configuraciones son numerosas.
• Velocidad del tornillo: En la extrusión con monotornillo, la velocidad del tornillo (r.p.m.) determina el caudal másico, ya que la alimentación se realiza llenando totalmente los canales del tornillo en la sección de alimentación (“full-capacity”). Un incremento de las r.p.m. aumenta, por un lado, la intensidad de los esfuerzos de corte, provocando una mayor disipación de energía mecánica, pero por otro, disminuye el tiempo de residencia, lo que se refleja en un menor grado de cocción.
En este tipo de extrusores, la importancia relativa de estos efectos depende de otros factores tales como la humedad y la restricción al flujo (diámetro de boquilla, relación de compresión del tornillo o RC, etc.). En condiciones de altos grados de cocción (bajo diámetro de boquilla, alta RC y baja humedad), un aumento de r.p.m. provoca un incremento del grado de cocción, ya que predomina el efecto mecánico; mientras que en condiciones de bajo grado cocción (alta humedad, bajo RC y alto diámetro de boquilla), un aumento de r.p.m., disminuye el grado de cocción, ya que predomina el tiempo de residencia.
En los extrusores con doble tornillo, el caudal es independiente de las r.p.m., ya que el tornillo trabaja parcialmente lleno.
• Temperatura del cilindro: La mayoría de los extrusores operan con temperatura controlada. La diferencia de presiones y los esfuerzos de corte influyen en el grado de fricción y por lo tanto en la disipación de energía mecánica. El calentamiento del cilindro es generado por la disipación de energía mecánica, en aquellos casos en que opera de manera autógena (cuando se requieren altos grados de cocción), o bien desde un medio calefactor, cuando se desea mantener una baja disipación de energía (bajo grado de cocción). La temperatura empleada afecta las propiedades físicas y reológicas del material. Para reducir la temperatura del cilindro puede emplearse una recirculación de agua fría, y para reducir la temperatura en el material puede incrementarse el contenido de agua o aceite que actúan como lubricantes, o reduciendo el grado de fricción, lo cual puede lograrse disminuyendo la velocidad del tornillo.
El primer paso antes de la extrusión, es la humectación de las harinas. El objetivo de este paso es facilitar la posterior gelificación del almidón Durante el proceso de extrusión, el material introducido en el extrusor es transportado a lo largo del mismo y, en segundos, se convierte en un fluido viscoelástico, que al salir por la boquilla se transforma en un sólido expandido. La combinación de esfuerzos de corte, temperatura y presión provoca cambios estructurales, más
o menos intensos, según sean las condiciones de extrusión (Wen et al., 1990. Cereal Chemistry 67 (3): 268-275, Chen et al., 1991. Journal of Food Science 56 (1): 84-89; Mitchell & Areas, 1992. Structural changes in biopolymers during extrusión. En Kokini, J.L., Ho, C.T. & Karwe, M.V. (eds.), Food Extrusión Science and Technology. Marcel Dekker. New York). Es importante destacar que la transformación del flujo sólido en flujo viscoso es necesaria para que se produzcan estos cambios estructurales, particularmente en el almidón. El estado final (o grado de cocción) alcanzado por el almidón, como consecuencia de las transformaciones estructurales, depende mucho de las condiciones de extrusión y del tipo de material empleado (Kokini et al., 1992. The rol of rheological properties on extrudate expansión. En Kokini, J.L., Ho, C.T., & Karwe, M.V. (eds.), Food Extrusión Science and Technology. Marcel Dekker. New York; Gómez & Aguilera, 1984. Journal of Food Science 49 (1): 40-43). En general se puede afirmar que existe una relación directa entre el grado de cocción y la temperatura de extrusión.
La expansión que se produce al salir por la boquilla es consecuencia de la evaporación, casi instantánea, del agua contenida en el material, la cual se encuentra en estado líquido, a pesar de la alta temperatura, ya que la presión es suficientemente alta (> 50 Kg/cm2). El cambio de presión a la salida (P atmosférica), exige que el agua (a Tª >> de 100ºC) se evapore (“flashing”), provocando el “arrastre” (expansión) del material viscoelástico. Las propiedades mecánicas del producto expandido, dependerán de la distribución y tamaño de los alvéolos, y del espesor de pared de los mismos.
En otra realización preferida del procedimiento de la invención, los valores de la temperatura del paso (c) se encuentran comprendidos entre 150ºC y 250ºC. En una realización más preferida, los valores de la temperatura del paso (c) se encuentran comprendidos entre 160ºC y 180ºC.
En otra realización preferida del procedimiento de la invención, los valores de la presión del paso (c) se encuentran comprendidos entre 30 y 100 Kg/cm2. En una realización más preferida, los valores de la presión del paso (c) se encuentran comprendidos entre 40 y 60 Kg/cm2.
En otra realización preferida del procedimiento de la invención, los valores del tiempo de residencia promedio del paso (c) se encuentran comprendidos entre 30 y 70 segundos. En una realización más preferida, los valores del tiempo de residencia promedio del paso (c) se encuentran comprendidos entre 45 y 60 segundos.
En esta memoria el término “grado de cocción” se refiere a la proporción de gránulos que han perdido la estructura cristalina, pero cuando se trata de cocción por extrusión, el término involucra también el grado de destrucción de la estructura granular del almidón.
En una realización preferida, el procedimiento de la invención, además comprende:
d) cortar el producto obtenido en el paso (c).
En otra realización preferida, el procedimiento de la invención, además comprende:
e) condimentar el producto obtenido en cualquiera de los pasos (c) o (d), con uno o varios aditivos.
En otra realización más preferida, el procedimiento de la invención, además comprende:
f) envasar el producto resultante de cualquiera de los pasos (c) a (e).
Otro aspecto de la invención se refiere a producto extrudido obtenible por el procedimiento de la invención.
En una realización preferida de este aspecto de la invención, el producto extrudido tiene una elevada digestibilidad proteica, de entre 81.3 y 85.3%. En otra realización preferida, el producto extrudido tiene un contenido de hierro de entre 23 y 34 ppm. En otra realización preferida, el producto extrudido tiene un contenido de zinc de entre 25 y 29 ppm. Aún más preferiblemente, el producto extrudido tiene una disponibilidad de hierro de entre 6 y 13%. En otra realización preferida, el producto extrudido tiene una disponibilidad de Zn de entre 16 y 19%. En otra realización preferida, el producto extrudido tiene unos valores de expansión de entre 2,50-3,50. En otra realización preferida, el producto extrudido tiene unos valores de densidad comprendida entre 0,130 y 0,280 g/cm3.
Otro aspecto de la invención se refiere a una composición base, de ahora en adelante composición base de la invención, que se emplea en el paso (a) del procedimiento de la invención, y que comprende una mezcla de harinas procedentes de cereales y harinas inactivadas procedentes de leguminosas de la tribu Fabeae, de baja adherencia, alta estabilidad, adecuada fluidificación.
En una realización preferida de este aspecto de la invención, los cereales de la composición base son integrales. En otra realización más preferida, los cereales de la composición base se seleccionan de la lista que comprende: maíz, arroz, o cualquiera de sus combinaciones. En otra realización preferida, las leguminosas de la tribu Fabeae pertenecen a los géneros que se seleccionan de la lista que comprende Vicia, Lathyrus, o cualquiera de sus combinaciones. En otra realización aún más preferida las leguminosas del género Vicia se seleccionan de la lista que comprende V. lutea subsp. lutea var. hirta y V. sativa subsp. sativa. En otra realización aún más preferida las leguminosas del género Lathyrus se selecciona de la lista que comprende L. annuus y L. clymenum.
En otra realización preferida, la composición base de la invención comprende un porcentaje de harina de cereales de entre el 70% y el 95% (y, por consiguiente, un porcentaje de harina de legumbre silvestre inactivada de entre el 30% y el 5%). En otra realización más preferida, el porcentaje de harina de cereales es de entre el 75% y el 90%, en otra realización aún más preferida, de entre el 80% y el 88%, y en una realización particular de la invención, es de aproximadamente el 85% (y, por consiguiente, un porcentaje de harina de legumbre silvestre inactivada de aproximadamente el 15%).
En otra realización preferida de este aspecto de la invención, el tamaño de las partículas de la mezcla de la composición base es de entre 250 y 1200 μm, En otra realización preferida, el tamaño de las partículas de la mezcla de la composición base es de entre 420 y 1000 μm. En otra realización preferida, el tamaño medio de las partículas de la mezcla de harinas de la composición base es de 700 μm.
En otra realización preferida de este aspecto de la invención, la composición base además comprende al menos un aditivo. En otra realización más preferida el aditivo es un promotor de la disponibilidad de los minerales. En otra realización aún más preferida el promotor de la disponibilidad de los minerales es el EDTA Na2.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra “comprende” y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.
Descripción de las figuras
Fig. 1. Solubilidad (%) de los distintos expandidos. Expandidos: AE, arroz; ME, maíz; LA-A, L. annuus y arroz; LC-A, L. clymenum y arroz; VH-A, V. lutea var. hirta y arroz; VS-A, V. sativa subsp. sativa y arroz, LA-M, L. annuus y maíz; LC-M, L. clymenum y maíz; VH-M, V. lutea var. hirta y maíz; VS-M, V. sativa subsp. sativa y maíz.
Fig. 2. Contenido en humedad (%) de los expandidos (rayas) y las harinas de partida (gris).
Fig. 3. Contenido en lípidos (%) de los expandidos (rayas) y las harinas de partida (gris).
Fig. 4. Riqueza proteica (%) de los expandidos (rayas) y las harinas de partida (gris).
Fig. 5. Contenido en fibra (%) de los expandidos (rayas) y las harinas de partida (gris).
Fig. 6. Composición total de aminoácidos esenciales y no esenciales (g/100 g proteínas) de los 10 expandidos estudiados y de las harinas de partida.
Fig. 7. Digestibilidad proteica in vitro (%) de los diez expandidos estudiados y las harinas de partida. Harinas: A, arroz; M, maíz; LA, L. annuus; LC, L. clymenum; VH, V. lutea var. hirta; VS, V. sativa subsp. sativa. Expandidos: AE, arroz; ME, maíz; LA-A, L. annuus y arroz; LC-A, L. clymenum y arroz; VH-A, V. lutea var. hirta y arroz; VS-A, V. sativa subsp. sativa y arroz, LA-M, L. annuus y maíz; LC-M, L. clymenum y maíz; VH-M, V. lutea var. hirta y maíz; VS-M, V. sativa subsp. sativa y maíz.
Fig. 8. Contenido, disponibilidad e ingesta diaria recomendada de hierro de los 10 expandidos estudiados.
Fig. 9. Contenido, disponibilidad e ingesta diaria recomendada de zinc de los 10 expandidos estudiados.
Fig. 10. Contenido en fenoles (mg/g de muestra) de los diez expandidos estudiados (rayas) y las harinas de partida (gris). Harinas: A, arroz; M, maíz; LA, L. annuus; LC, L. clymenum; VH, V. lutea var. hirta; VS, V. sativa subsp. sativa. Expandidos: AE, arroz; ME, maíz; LA-A, L. annuus y arroz; LC-A, L. clymenum y arroz; VH-A, V. lutea var. hirta y arroz; VS-A, V. sativa subsp. sativa y arroz, LA-M, L. annuus y maíz; LC-M, L. clymenum y maíz; VH-M, V. lutea var. hirta y maíz; VS-M, V. sativa subsp. sativa y maíz.
Fig. 11. Contenido de ODAP (%) de los expandidos estudiados (rayas) y las correspondientes harinas (gris). Harinas: LA, L. annuus; LC, L. clymenum. Expandidos: LA-A, L. annuus y arroz; LC-A, L. clymenum y arroz; LA-M, L. annuus y maíz; LC-M, L. clymenum y maíz.
Fig. 12. Relación de vicina y convicina en la harina de V. faba.
Fig. 13. Relación de vicina y convicina en la harina de V. lutea subsp. lutea var. hirta.
Fig. 14. Relación de vicina y convicina en el expandido de V. lutea subsp. lutea var. hirta con arroz.
Fig. 15. Relación de vicina y convicina en el expandido de V. lutea subsp. lutea var. hirta con maíz.
Fig. 16. Relación de vicina y convicina en la harina de V. sativa subsp. sativa.
Fig. 17. Relación de vicina y convicina en el expandido de V. sativa subsp. sativa con arroz.
Fig. 18. Relación de vicina y convicina en el expandido de V. sativa subsp. sativa con maíz.
Ejemplos
A continuación se ilustrará la invención mediante unos ensayos realizados por los inventores, que pone de manifiesto la efectividad del procedimiento de la invención para obtener productos expandidos de alta estabilidad, elevado valor nutritivo, buenas características organolépticas y proporciones de vicina, convicina y ODAP próximas al 0%, unos valores de expansión de entre 2,50 y 3,50, y una densidad comprendida entre 0.130 y 0.280 g/cm3, a base de harinas de cereales y harinas de leguminosas de la tribu Fabeae.
1. Materiales
A. Extrusor
La extrusión se llevó a cabo con un extrusor monotornillo marca Brabender, tipo 20 DN (relación longitud-diámetro igual a 20) (Alemania), provisto con un tornillo de relación de compresión 4/1 y una boquilla de 3 mm de diámetro y 20 mm de longitud. El equipo posee un sistema dinamométrico, que registra el momento torsor (torque) ejercido sobre el eje de rotación y tiene la posibilidad de variar la velocidad de rotación del tornillo (r.p.m.) en forma continua. Las temperaturas se midieron con termocuplas ubicadas en el cañón o cilindro (entre la zona de la alimentación y la punta del tornillo) y en el punto intermedio del cabezal portador de la boquilla. Miden la temperatura de la masa de acero (en una zona media) con que están construidas estas partes del equipo. Pero también, en la zona de la boquilla, se mide la temperatura del material que fluye a través de él, por medio de otra termocupla que está directamente en contacto con el fluido.
B. Molinos
Molino de muelas Buhler-Miag modelo MLI 204.
Molino de martillos fijos Retsch (Alemania) con malla de 0,5 mm.
2. Métodos
A. Obtención De Productos De Extrusión
La obtención de los productos de extrusión se realizó a partir de una mezcla de 85% de maíz o arroz y 15% de harina de legumbre silvestre inactivada (las legumbres utilizadas han sido Lathyrus annuus, Lathyrus clymenum, Vicia lutea subsp. lutea var. hirta y Vicia sativa subsp. sativa).
Se preparó la harina de legumbre silvestre inactivada, siguiendo el procedimiento desarrollado en el ITA (Fritz et al., 2006. Brazilian Journal of Food Technology, Edición Especial III JIPCA, 3-7). El mismo consiste en realizar un tratamiento térmico a los granos de legumbre para inactivar la lipooxigenasa, mediante una inmersión en agua hirviendo durante 2 minutos y posterior secado en estufa con aire forzado a 45ºC, hasta un nivel de humedad de alrededor del 10%. Este tratamiento térmico de los granos antes de la molienda, permite obtener harina de legumbre con alta calidad sensorial (Pérez, 2005. Elaboración de productos extrudidos a base de maíz-soja y su caracterización fisicoquímica. Tesis de la Licenciatura en Biotecnología. Instituto de Tecnología de Alimentos Universidad Nacional del Litoral. Santa Fe. Argentina).
Los granos inactivados fueron reducidos a harina utilizando un molino de muelas. La granulometría de la harina de legumbre fue similar a la de la harina de maíz y arroz, para asegurar la homogeneidad de la mezcla. La mezcla se llevó a 14% de humedad mediante la adición de agua (se decidió esta humedad tras hacer pruebas previas con arroz y maíz a distintas humedades y basándose en experiencias anteriores).
La extrusión se llevó a cabo con un extrusor Brabender 20 DN (Alemania) con tornillo relación de compresión
4:1. El diámetro de boquilla fue de 3 mm por 20 mm de longitud, la velocidad de rotación del tornillo se fijó en 150
r.p.m. La temperatura del tratamiento se controló mediante calefactores en la zona de boquilla y en la zona anterior a la misma manteniendo una temperatura de 175ºC. Las muestras se acondicionaron, 1 h antes de cada ensayo, a los niveles de humedad establecidos para cada una en la etapa de mezclado ya mencionada.
La alimentación al extrusor se realizó llenando totalmente los canales del tornillo en la sección de alimentación (“full-capacity”), y las muestras fueron obtenidas una vez alcanzado el régimen estacionario (torque y caudal constantes).
B. Medidas Relacionadas Con El Proceso De Extrusión
a) Caudal másico
Se determinó pesando la muestra obtenida en un minuto y refiriéndola a la humedad de alimentación. Se expresa en (g/min).
b) Momento torsor o torque
Se obtuvo del registro del dinamómetro (en gf x cm), en el momento de tomar la muestra para el caudal.
C. Caracterización Física De Los Productos de Extrusión
a) Expansión
En todos los casos se midió el diámetro (cm) de los trozos de expandidos con un calibre manual Vernier (Stronger) en 10 zonas distintas escogidas al azar. La expansión se calculó como la relación entre el diámetro medio del extrudido y el diámetro de la boquilla según:
Siendo:
D: es el diámetro promedio del material expandido.
d: es el diámetro de la boquilla del extrusor.
b) Densidad
La densidad de las muestras extrudidas se determinó en base seca según Wang et al. (1993) y según la siguiente fórmula:
Siendo,
D: Diámetro promedio del extrudido (cm)
Pm’: Peso expresado en base seca (g)
L: Longitud (cm)
c) Solubilidad en agua
Se utilizó la técnica descrita por Anderson et al. (1969. Cereal Science Today 14: 4) con las modificaciones realizadas por González et al. (1986. Revista Agroquímica y Tecnología de Alimentos 26 (4): 552-564). Se suspendieron 1,25 g de muestra, previamente molida en molino de martillos fijos Retsch (Alemania) con malla de 0,5 mm, en 25 ml de agua en tubos de centrífuga, a temperatura ambiente y se agitó durante 30 min. A continuación se centrifugó a 2000 g por espacio de 30 min, obteniéndose un sobrenadante y un residuo o gel insoluble. En el sobrenadante, se determinó el contenido de sólidos solubles por evaporación en estufa a 105ºC y se calculó la solubilidad como el porcentaje de este peso respecto al de la muestra seca.
D. Evaluación Sensorial
Para realizar esta evaluación, una porción de 100 g de cada muestra expandida (en trozos de aproximadamente 6 cm) fue secada en estufa a 70ºC, hasta un contenido de humedad del 6%, el cual resulta adecuado para evaluar un expandido a base de maíz y arroz (González et al. 2004. LWT -Food Science and Technology 37: 193-198) y fue guardada en una bolsa de polipropileno herméticamente sellada para el análisis sensorial.
El estudio se llevó a cabo con la participación de un panel de cata entrenado compuesto por tres personas. Se analizó el atributo dureza utilizando una escala anclada en los extremos (1-9). Dichos extremos de la escala de dureza fueron establecidos utilizando maíz procesado a 190ºC con una humedad de 14%, como la más cocida (menos dura) y otra expandida a 160ºC y 19% de humedad, como referencia para la menos cocida (más dura), otorgando los valores de 9 a la menos dura y de 1 a la más dura. Estas muestras se obtuvieron en ensayos previos y se seleccionaron teniendo en cuenta que la dureza de las muestras experimentales estaba comprendida entre estos dos extremos adoptados.
3. Resultados
Caracterización física de los productos de extrusión
Para la caracterización física de los expandidos se realizaron distintas mediciones a los extrudidos, y a partir de éstas se calcularon los distintos parámetros físicos tal y como se explica en el apartado de aparatos, materiales y métodos. Las características físicas de los expandidos son muy importantes para la aceptación final del producto por parte del consumidor. En la Tabla 1 se recogen los parámetros más representativos para la caracterización física de los extrudidos hechos a base de legumbres silvestres con arroz y maíz.
TABLA 1
Parámetros físicos de los 10 expandidos hechos con legumbres silvestres y cereales, (media ± desviación típica), las letras minúsculas distintas indican diferencias significativas entre los valores de la misma columna (Test de Tukey, P<0.05)
Expansión
Las condiciones elegidas en los ejemplos de la invención, de 14% de humedad y 175ºC de temperatura, permitieron una expansión adecuada para el tipo de expandido que se quería obtener.
En la Tabla 1 se recogen los resultados obtenidos para la expansión. Si se comparan los datos de los extrudidos hechos solamente con arroz o maíz con los extrudidos que tienen mezcla de legumbres, se puede observar que cuando se añade la legumbre generalmente disminuye la expansión. Para los extrudidos de arroz esto se cumple en todos los casos, en cambio en los extrudidos de maíz no ocurre cuando se mezclan con V. sativa subsp. sativa, ya que se incrementa ligeramente el valor de la expansión, aunque la subida no es estadísticamente significativa. Esto podría deberse a que la disminución de la expansión suele coincidir con un mayor contenido en fibra de la legumbre de partida (Antón et al., 2009. Food Chemistry 113: 989-996), y en este caso V sativa subsp. sativa es la legumbre con el menor contenido en fibra (29,7%) de entre todas las utilizadas, por lo que se podría explicar el ligero aumento con respecto al expandido de maíz.
Por un lado, la explicación de este hecho se puede deber a que las legumbres tienen más bajo contenido en almidón que los cereales, lo que no favorece la expansión del extrudido en los procesos de extrusión. Por otro lado, las proteínas de las legumbres pueden afectar de forma negativa a la elasticidad y modificar la estructura, ya que compiten con el almidón por el agua disponible llevando a una disminución de la gelatinización del mismo y, por lo tanto, a una disminución de la expansión en el producto final (Martínez-Serna et al., 1990; Onwulata et al., 1998, 2001. LWT -Food Science and Technology 34: 424-429).
Otra diferencia significativa, desde un punto de vista estadístico, con respecto a la expansión (Tabla 1), es que los expandidos que llevan arroz presentan un valor, para este parámetro, más alto que los “snacks” hechos con maíz. Esto es debido a que el maíz tiene un mayor contenido en grasa que el arroz (4,72% y 2,38%, respectivamente). El efecto que los lípidos ejercen sobre las propiedades de los expandidos es complejo y depende del tipo y de la cantidad, pero según estudios realizados por Bhattacharya et al. 1986 (Journal of Food Science 51: 988-993) y Bhattacharya & Hanna 1988 (Journal of Food Science 53: 1230-1231) se puede decir que la grasa actúa como lubricante en el extrusor reduciendo la expansión del producto. Se han elaborado productos de extrusión con otras materias primas como lino o carne donde también se observa que al aumentar el contenido en grasa disminuye la expansión (Ahmed, 1999. Nahrung 43: 253-258; Lee et al., 2003. Meat Science 64(4): 383-390).
Por último, concluir que con respecto a la expansión no se observan diferencias significativas entre los dos tipos de legumbres utilizadas, Lathyrus y Vicia.
Densidad
La densidad junto con la expansión son los parámetros que describen la porosidad de los expandidos (Asare et al., 2004. International Journal of Food Science and Nutrition 55: 431-439). En general, al aumentar el índice de expansión disminuye la densidad del “snack” Los resultados obtenidos en este trabajo (Tabla 1) coinciden mayoritariamente con esta afirmación, salvo en los expandidos de V. sativa subsp. sativa con arroz y L. clymenum con maíz.
Al añadir o aumentar la cantidad de legumbre en la mezcla con cereal aumenta la densidad del expandido, tal y como se observa en los expandidos estudiados en este trabajo (Tabla 1), con la excepción de los “snacks” con arroz de
V. sativa subsp. sativa, y con maíz de L. clymenum y V. sativa subsp. sativa, dónde disminuye ligeramente la densidad al añadir la legumbre, aunque esta disminución no es estadísticamente significativa. Todo esto puede ser debido a que la adición de fibra y proteínas a la mezcla puede afectar la gelatinización del almidón, y por consiguiente afectar a las propiedades reológicas del material en el extrusor. Los polisacáridos que forman parte de la fibra pueden absorber el agua durante la extrusión en mayor medida que las proteínas o el almidón. Esto puede dificultar la pérdida del vapor de agua a la salida del extrusor, reduciendo la expansión y aumentando la densidad.
Por último, concluir que con respecto a la densidad no se observan diferencias significativas entre los dos tipos de legumbres utilizadas, Lathyrus y Vicia, ni entre los dos cereales usados, arroz y maíz.
Solubilidad
La solubilidad se considera un indicador de la degradación de los componentes del almidón (Kirby et al., 1988. Journal of Food Engineering 8: 247-272). Durante la extrusión los gránulos de almidón se fragmentan, lo que conlleva a un aumento de la formación de productos solubles en el agua (Colonna et al., 1989. Physically modified starches. In: T. Galliard (ed.), Starch: Properties and Potential. J. Wiley & Sons. London).
En la Tabla 1 y en la Figura 1 se puede observar que los “snacks” que contienen maíz presentan valores de solubilidad significativamente menores que los expandidos hechos con arroz (P<0.05). El maíz tiene un mayor contenido de grasa que actúa como lubricante disminuyendo el grado de fricción, lo que genera un menor grado de cocción, una menor destrucción de la estructura granular y, por tanto, una menor solubilidad que el arroz, para las condiciones de extrusión utilizadas.
Al agregar la leguminosa se observa una tendencia a aumentar la solubilidad en ambos casos. Además de los solubles provenientes del almidón generados durante la cocción, se deben considerar aquellos solubles no amiláceos provenientes de las leguminosas.
Por último, concluir que con respecto a la solubilidad no se observan diferencias significativas entre los dos tipos de legumbres utilizadas, Lathyrus y Vicia.
Evaluación sensorial
En la Tabla 1 se recoge la evaluación sensorial correspondiente a todos los expandidos estudiados. Todas las muestras reciben una puntuación de 8 a excepción del “snack” de arroz que presenta 7. Están muy próximas al valor de 9 que, según la escala que estableció el panel de cata entrenado (ver Aparatos, materiales y métodos), correspondería al expandido más cocido o menos duro. Se considera que los expandidos a base de legumbres silvestres con maíz y arroz tienen una dureza sensorial adecuada. Para concluir, todos los “snacks” tenían sabor aceptable, y se podrían incorporar otros aditivos, como aceite, sal y saborizantes.
Caracterización química y nutricional de los productos de extrusión
Determinación de la composición química
Se ha estudiado la composición química básica de los diez expandidos realizados en este trabajo y de las correspondientes harinas de partida. Los datos se resumen en la tabla2yseexpresan en base seca.
TABLA 2
Caracterización química de los 10 expandidos estudiados y las correspondientes harinas de partida (los valores son la media de 2 determinaciones ± desviación típica), las letras minúsculas distintas indican diferencias significativas entre los valores de la misma columna (Test de Tukey)
Humedad
El contenido de humedad de las harinas de partida es mayor que el de los expandidos. En todos los casos esta reducción de la humedad es estadísticamente significativa (tabla 2 y figura 3). Esto se debe a que parte del agua que contiene la mezcla se evapora al final del proceso de extrusión (Arija et al., 2006. Poultry Science 85: 635-644; Ruíz-Ruíz et al., 2008. LWT -Food Science and Technology 41: 1799-1807). Por último, hay que destacar que no se encontraron diferencias significativas en el uso de cereal arroz o maíz y en el de legumbre silvestre, Lathyrus o Vicia con respecto a la humedad.
Cenizas
El contenido en cenizas de los diez expandidos estudiados es muy similar, y no se encuentran diferencias estadísticamente significativas entre ellos (tabla 2). El contenido aumenta con respecto al de las harinas de cereales, arroz y maíz, y disminuye con respecto al contenido de cenizas de las legumbres silvestres de los géneros Lathyrus y Vicia.
Por último destacar que no se encontraron diferencias estadísticamente significativas en el uso de maíz o arroz y tampoco en el uso de Vicia o Lathyrus con respecto al contenido en cenizas.
Lípidos
El contenido de lípidos de los expandidos es menor que el de las harinas de partida (P<0.001). En el caso de las harinas de cereales, es el maíz el que tiene el contenido de lípidos más elevado (5.37%) y se diferencia significativamente (P<0.001) del arroz. Dentro de las legumbres silvestres hay que destacar la harina de V. sativa subsp. sativa que es la que tiene el contenido más elevado (4.61%), el resto presenta niveles muy parecidos sin diferencias significativas entre ellas. (Tabla 2). Según esto, cabría esperar que los expandidos que contienen maíz tuvieran mayor contenido en lípidos que los de arroz. En la Tabla 2 se observa que es el expandido de maíz el que presenta el valor más alto (2.18%) y se diferencia significativamente del resto (P<0.001) salvo del expandido de L. annuus y maíz que es el siguiente conel contenido más elevado de lípidos. Éste, a su vez, guarda diferencias significativas con todos los “snacks” que llevan arroz salvo con el de V. sativa subsp. sativa y arroz que es precisamente el que presenta el contenido más elevado (1.07%) por contener harina de la legumbre silvestre con el contenido más alto en lípidos. De acuerdo con varios autores, esta disminución en el contenido en grasa de los expandidos con respecto a la harina de partida se puede deber, además de a la degradación que sufren los lípidos por las altas temperaturas que se alcanzan en la extrusión, a la formación de complejos almidón-lípidos y proteínas-lípidos durante la extrusión que no se extraen con los solventes apolares (Ho & Izzo, 1992. Lipid-protein and lipid-carbohydrate interactions during extrusión. En: Kokini, J.L., Ho,
C. & M.V. Karwe, M.V. (eds), Food extrusión science and technology. Dekker Press. New York; Fornal et al., 1995. Technologia Alimentorum 28: 109-117; Ainsworth et al., 1999. Journal of the Science of Food and Agriculture 79: 675-678. Camire, 2001. Extrusión and nutritional quality. En: Guy, R. (ed.), Extrusión cooking technologies and applications. Woodhead Publishing. Cambridge) utilizados en la determinación del extracto etéreo. La disminución en el contenido de lípidos depende del tipo de harina de partida y de las condiciones de extrusión. Además, en general, no se observan diferencias significativas entre los dos tipos de legumbres utilizadas, Lathyrus y Vicia.
Riqueza proteica
El contenido en proteínas (%) de los diez expandidos estudiados y sus correspondientes harinas de partida se puede ver en la Tabla 2. Las harinas de legumbres silvestres son las que presentan el mayor contenido y es V. lutea subsp. lutea var hirta la que presenta la cantidad más elevada de proteínas diferenciándose significativamente del resto (P<0.001). Los expandidos tienen una riqueza proteica superior a la de las harinas de cereales de partida e inferior a la de las legumbres silvestres utilizadas. Esto era de esperar y tiene su explicación en la utilización de la mezcla de estas harinas para obtener los expandidos. Por su parte, todos los expandidos hechos con arroz y legumbres silvestres tienen un contenido proteico significativamente superior (P<0.001) al expandido de arroz. En el caso de los expandidos de maíz, solamente existen diferencias significativas (P<0.001) entre el expandido de maíz y el de V. lutea subsp. lutea var. hirta y maíz. Este último, a su vez, presenta un valor más alto (13.04%) que todos los snacks con arroz y guarda diferencias significativas (P<0.001) con todos salvo con el de V. lutea subsp. lutea var. hirta y arroz y se puede deber a que es la harina de la especie V. lutea subsp. lutea var. hirta la que presenta el mayor contenido en proteínas entre todas las harinas analizadas. Kasprzak & Rzedzicki (2008. International Agrophysics 21: 241-248) obtuvieron un expandido de L. sativus y maíz descascarado con una riqueza proteica del 10.6% muy similar a la de los expandidos de L. annuus y L. clymenum con maíz obtenidos en este trabajo.
Por último concluir que con respecto al contenido en proteínas no se observan diferencias significativas entre los dos tipos de legumbres utilizadas, Lathyrus y Vicia.
Fibra
En el caso de las harinas, las legumbres presentan contenidos significativamente más elevados (P<0.001) que las harinas de cereales. Hay que destacar que por un lado la harina de maíz presenta más fibra (P<0.001) que la de arroz y que las especies del género Lathyrus tienen contenidos estadísticamente significativos más elevados (P<0.05) que las harinas del género Vicia.
En los expandidos, al añadir la legumbre al cereal aumenta el contenido de fibra de forma significativa (P<0.001). Así, todos los expandidos obtenidos a partir de mezclas de legumbre silvestre y arroz presentan contenidos más altos (P<0.001) que el expandido de arroz a excepción del “snack” de V. lutea subsp. lutea var. hirta y arroz. Con el maíz esta diferencia es significativa en todos los casos. (Tabla 2).
Azúcares solubles
Los azúcares solubles se pueden considerar componentes minoritarios tanto en los expandidos como en las harinas de partida (Tabla 2). Aún así, en las harinas se encuentran en mayores cantidades que en los expandidos ya que durante la extrusión parte de los azúcares solubles se pierden porque se produce la reacción de Maillard con las proteínas (Noguchi et al., 1982. LWT -Food Science and Technology 15: 105-110; Camire et al., 1990. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 29: 35-57). Todas las harinas se diferencian significativamente entre sí (P<0.001) destacando la harina de arroz con el contenido más bajo y la harina de V. sativa subsp. sativa que presenta el contenido más elevado. En cuanto a los expandidos se observa que al añadir la legumbre se dan dos situaciones bien diferenciadas. En el caso del arroz, aumenta el contenido de los azúcares solubles en todos los expandidos. Por el contrario, para el maíz, disminuye el contenido en todos los expandidos salvo en el “snack” de L. annuus y maíz. Las diferencias fueron estadísticamente significativas (P<0.001) en todos los casos.
Contenido de aminoácidos
Como se puede ver en las Tablas 3a y 3b, la composición en aminoácidos muestra algunas diferencias significativas entre las muestras estudiadas. Se ha estudiado la composición de aminoácidos esenciales y no esenciales de las diez muestras expandidas y de las harinas de partida. A los aminoácidos esenciales que se les presta una especial atención son cisteína y metionina (aminoácidos azufrados), lisina y triptófano. La cisteína, metionina y triptófano son limitantes en las harinas de las legumbres, es decir, que no alcanzan los valores recomendados por la FAO (1985. Technical report series Nº 724. Geneva) para niños 2-5 años de edad. Lo mismo ocurre con la lisina en el caso de los cereales (Farzana & Khalil, 1999. Journal of Science and Technology 23: 13-19; Wang et al., 2003. Plant Physiology 131: 886-891). Debido a esto resulta interesante mezclar las harinas de legumbres y cereales para obtener un perfil equilibrado de aminoácidos (Cheftel et al., 1989. Proteínas alimentarias. Ed. Acribia S.A. Zaragoza; Liu et al., 2000. Journal of Food Science 65: 1253-1259; Onwulata et al., 2001. LWT -Food Science and Technology 34: 424-429; Rampersad et al., 2003. Journal of Food Science 68: 363-367; Berrios, 2006. Encyclopedia of Agricultural, Food and Biological Engineering 1: 18). En este trabajo se han obtenido alimentos con mezclas de estas materias primas para compensar esas deficiencias, pero surge un nuevo interrogante a tener en cuenta y es que ocurrirá con los aminoácidos cuando se someten a las condiciones de altas temperaturas y presión durante el proceso de extrusión. Sing et al. (2007. International Journal of Food Science and Technology 42: 916-929) expusieron que cada aminoácido respondería de una determinada manera según las condiciones del proceso. Como se observa en la Tabla 3a, no existen diferencias significativas en el contenido en aminoácidos azufrados, metionina y cisteína, para los expandidos con relación a sus correspondientes harinas de partida. En todos los casos se superan los valores recomendados por la FAO (1985. Technical report series Nº 724. Geneva) excepto para los expandidos de L. annuus con arroz, L. clymenum con arroz y V. sativa subsp. sativa con arroz. Solamente el expandido de arroz, L. clymenum y arroz y el de maíz alcanzan los valores mínimos recomendados por la FAO (1985. Technical report series Nº 724. Geneva) pero hay que tener en cuenta que el resto de los expandidos casi alcanza ese valor y que además las diferencias entre los valores no son estadísticamente significativas. En el caso del triptófano, las únicas diferencias significativas (P<0.01) se dan entre el expandido de arroz que presenta el valor más alto y las harinas de las legumbres que tienen los valores más bajos. Como ya se ha mencionado las legumbres son muy ricas en lisina y las especies de los géneros Lathyrus y Vicia no son una excepción. Como se observa en la Tabla 3a los cereales son pobres en este aminoácido y no cumplen los requisitos de la FAO (1985. Technical report series Nº 724. Geneva). Los expandidos, por su parte, son más pobres en lisina (P<0.01) que las harinas de las legumbres de partida. Hay que tener en cuenta que la mezcla de partida tiene un 85% de cereal y un 15% de legumbre lo que puede explicar los bajos valores de este aminoácido. Si se compara el contenido en lisina de los expandidos de sólo maíz y arroz con las correspondientes harinas se puede ver que el contenido es ligeramente menor y no significativo por lo que cabría pensar que si se hubiera hecho el contenido en lisina a la mezcla de las harinas de cereales y legumbres de partida, este valor no hubiera sido tan diferente al de los expandidos. Esto no fue posible ya que al trabajar con legumbres silvestres no se disponía de cantidad suficiente de harina de legumbres. Ruíz-Ruíz et al. 2008 (LWT -Food Science and Technology 41: 1799-1807) en su trabajo sobre expandidos con Phaseolus vulgaris y maíz obtuvieron un contenido de aminoácidos azufrados y triptófano más bajo (1.9% y 0.8%, respectivamente) que los obtenidos en este trabajo. En cambio el contenido en lisina fue mayor, 5.6%. Hay que destacar que las condiciones aunque muy similares no fueron exactamente las mismas, ya que la temperatura fue menor (170ºC), la humedad mayor (15.5%) y el contenido de legumbre mayor (40%), que las utilizadas en este trabajo.
TABLA 3a
Composición en aminoácidos esenciales (g/100 g) de los diez expandidos estudiados y las correspondientes harinas de partida (media ± desviación típica de todas las determinaciones de cada muestra), comparando con el contenido en aminoácidos recomendado por la FAO. Las letras minúsculas distintas indican diferencias significativas entre los
valores de la misma columna (Test de Scheffe)
TABLA 3a (continuación) TABLA 3b
Composición en aminoácidos no esenciales (g/100 g) de los diez expandidos estudiados y las correspondientes harinas de partida (media ± desviación típica de todas las determinaciones de cada muestra), las letras minúsculas distintas indican diferencias significativas entre los valores de la misma columna (Test de Scheffe). La ausencia de letras indica que no hay diferencias significativas
Con respecto al resto de aminoácidos esenciales hay que destacar que todos los expandidos cumplen los requerimientos de la FAO (1985. Technical report series Nº 724. Geneva) para la fenilalanina, tirosina, leucina, treonina y valina (Tabla 3a). En todos los casos se alcanzan los requerimientos mínimos de la FAO (1985. Technical report series Nº 724. Geneva) para la histidina menos para los “snacks” de arroz y L. clymenum con arroz que aunque no llegan al 1.9% que se recomienda, no presentan diferencias significativas con los valores de los demás expandidos. Por último decir que para la isoleucina es el snack de maíz el que presenta el menor contenido (2.3%) y es el único que se diferencia significativamente de la harina de V. lutea subsp. lutea var. hirta que es el que presenta el mayor contenido (4.2%). Son los expandidos de maíz, L. annuus con maíz, L. clymenum con maíz y V. sativa subsp. sativa con maíz los que no alcanzan los requerimientos mínimos de la FAO (1985. Technical report series Nº 724. Geneva) aunque las diferencias con los contenidos de los demás expandidos no son significativas. El expandido de V. lutea subsp. lutea var. hirta con maíz si alcanza el 2.8% que requiere la FAO para la isoleucina ya que es la harina de esta legumbre la más rica en este aminoácido entre todas las usadas para llevar a cabo el proceso de extrusión.
En la Tabla 3b se puede ver el contenido de aminoácidos no esenciales. En general, los expandidos presentan cantidades similares de arginina, ácido aspártico, alanina, glicina, ácido glutámico y prolina que las correspondientes harinas de partida. Para la serina no se encontraron diferencias significativas entre las harinas y los expandidos. En cuanto al aminoácido alanina hay que destacar que la harina de maíz es la que presenta el contenido más alto y se diferencia significativamente (P<0.001) de la harina de V. lutea subsp. lutea var. hirta que es la que tiene el contenido más bajo. Entre los expandidos no existen diferencias significativas para este aminoácido. Para la arginina, la harina de arroz presenta mayor contenido que la harina de maíz, siendo la diferencia estadísticamente significativa (P< 0.001). Por otro lado, es la harina de la especie V. lutea subsp. lutea var. hirta la que presenta el valor más elevado (12%) y se diferencia significativamente (P< 0.001) de las demás harinas y de los expandidos. Solamente hubo diferencia significativa (P< 0.001) entre el contenido de arginina del expandido de V. lutea subsp. lutea var. hirta con arroz (9.4%) y los expandidos de maíz (4.9%), L. annuus con maíz (6%), L. clymenum con maíz (6%) y V. sativa subsp. sativa con maíz (6.3%) y entre el expandido de V. sativa subsp. sativa y arroz (8.6%) con el de maíz (4.9%). Los expandidos estudiados no presentan diferencias significativas para el resto de los aminoácidos no esenciales. Los más abundantes en orden decreciente son el ácido glutámico, el ácido aspártico, la serina, la glicina y la prolina. Se puede destacar que la harina de V. sativa subsp. sativa presenta el contenido más elevado de ácido aspártico (12.9%) y que se diferencia significativamente (P < 0.001) de la harina de maíz que posee el contenido más bajo (8.2%). Para la glicina, es la harina de arroz la que presenta el valor más elevado (5.8%) que se diferencia significativamente (P< 0.001) de las harinas de
L. clymenum y V. lutea subsp. lutea var. hirta que tienen los valores más bajos (4.4% y 4.3%, respectivamente).
En la Figura 7, se puede ver la cantidad total de aminoácidos esenciales y no esenciales para cada muestra estudiada. Como era de esperar, es mayor el contenido de aminoácidos no esenciales Lo interesante es destacar que los expandidos presentan cantidades muy similares tanto de aminoácidos esenciales como de no esenciales entre ellos y comparados con las harinas de partida, por lo que serían un alimento a tener en cuenta.
Digestibilidad proteica in vitro
Tras estudiar la digestibilidad in vitro de las proteínas de los diez expandidos y de las harinas de partida, se ha observado que este parámetro oscila entre el 80.2% de la harina de arroz y el 88% de la harina de L. annuus (Tabla 4). Como se puede ver en esta tabla, La digestibilidad de la harina de L. annuus muestra diferencias significativas (P< 0.001) con las harinas de arroz, maíz y L. clymenum, además de con el expandido de V. lutea subsp. lutea var. hirta y maíz. No existen diferencias significativas para la digestibilidad proteica de los diez expandidos estudiados y los valores oscilan entre el 81.3% del “snack” de V. lutea subsp. lutea var. hirta y maíz y el 85.3% del expandido de V. sativa subsp. sativa y arroz.
(Tabla pasa a página siguiente) TABLA 4
Digestibilidad proteica in vitro de los diez expandidos estudiados y las correspondientes harinas de partida. Los valores corresponden a la media de 2 determinaciones ± desviación típica. Las letras minúsculas distintas indican
diferencias significativas entre los valores de la misma columna (Test de Tukey, P<0.001)
La digestibilidad proteica se considera uno de los factores más importantes para determinar la calidad de las proteínas según la FAO (1985. Technical report series Nº 724. Geneva). En general, la digestibilidad de las proteínas aumenta tras la extrusión. Algunas de las causas son la desnaturalización de las proteínas y la inactivación de algunos factores antinutricionales, como los inhibidores de proteasas, que son los responsables de disminuir la actividad de las enzimas de la digestión, mediante las altas temperaturas y fuerzas mecánicas que se dan en el proceso de extrusión (Ainsworth et al., 1999. Journal of the Science of Food and Agriculture 79: 675-678; Zamora, 2000. Archivos Latinoamericanos de Nutrición 53: 293-298; Singh et al., 2007. International Journal of Food Science and Technology
42: 916-929).
Por último, en la Tabla 4 se observa que no existen diferencias estadísticamente significativas entre la DPIV de los expandidos y sus correspondientes harinas de partida por lo que como se puede ver en la Figura 14 los valores de digestibilidad proteica son elevados y muy similares para los expandidos y las harinas estudiadas, lo que convierte a estos expandidos en futuros alimentos a tener en cuenta.
Disponibilidad potencial de minerales
Se ha estudiado el contenido, la disponibilidad potencial y la contribución a la ingesta diaria recomendada de los minerales hierro (Fe) y Zinc (Zn) de los diez expandidos realizados. Los resultados se recogen en la Tabla 5.
TABLA 5
Contenido (ppm), disponibilidad potencial (%) y contribución a la ingesta diaria recomendada (%), de hierro (Fe) y Zinc (Zn), de los diez expandidos estudiados. Los valores corresponden a la media de 2 determinaciones ± desviación típica. Las letras minúsculas distintas indican diferencias significativas entre los valores para la misma columna (Test de Tukey)
Hierro (Fe)
Las legumbres son consideradas uno de los vegetales más ricos en hierro y en varios trabajos se ha observado que el contenido en hierro aumenta al añadir la legumbre al expandido (Fairweather-Tait et al., 1987. Journal of the Science of Food and Agriculture 39: 341-348; Hazell & Johnson, 1989. Journal of the Science of Food and Agriculture 46: 365-374; Lombardi-Boccia et al., 1991. Journal of the Science of Food and Agriculture 48: 599-605). En la Tabla 5 se puede ver que es el expandido de V. lutea subsp. lutea var. hirta y maíz el que presenta el contenido más alto de hierro y se diferencia de forma significativa (P<0.05) del expandido de maíz por lo que en este caso, el contenido de hierro aumenta al añadir la legumbre al expandido. En cuanto al uso de legumbres, no se encontró diferencias significativas en el uso de especies de Vicia o Lathyrus con respecto a los contenidos en hierro.
Las legumbres tienen fitatos que inhiben la absorción del hierro (Hallberg et al., 1987. American Journal of Clinical Nutrition 45: 9888-996; Brune et al., 1992. Journal of Nutrition 122: 442-449; Sandberg, 2002. British Journal of Nutrition 88: S281-S285. El proceso de extrusión puede degradar los fitatos pero los niveles finales dependen de las condiciones de la extrusión (Fairweather-Tait et al., 1989. American Journal of Clinical Nutrition 49: 151-155; Ummadi et al., 1995. Journal of Food Processing and Preservation 19: 119-131; Abd El-Hady & Habiba, 2003. LWT -Food Science and Technology 36: 285-293). Este incremento de la absorción se podría deber al efecto positivo de la extrusión en la reducción de los factores antinutricionales (fitatos y taninos entre otros). A pesar de todo, los efectos de los procesos térmicos en la biodisponibilidad de los minerales no son muy claros (Camire et al., 1990. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 29: 35-57) y dependen de las materias primas de partida y de las condiciones de extrusión.
Por otro lado, también hay que tener en cuenta la influencia de la fibra dietaria en la disponibilidad de minerales. No se tiene muy claro cual es su efecto ya que puede depender de muchos factores como la concentración del mineral, el pH o el tipo de fibra entre otros (Martin & Evans, 1987. Journal of Inorganic Biochemistry 29: 241 -248).
En la Tabla 5 y Figura 9 se observa que los “snacks” hechos con maíz tienen mayor contenido en hierro que los expandidos de arroz, y sin embargo, estos últimos presentan valores de disponibilidad de hierro mayores siendo el expandido de V. lutea subsp. lutea var. hirta con arroz el que tiene la mayor disponibilidad de hierro y se diferencia significativamente del resto, con la excepción del expandido de L. clymenum y maíz. Todo esto se puede deber a que el maíz presenta más fitatos y fibra que el arroz lo que puede disminuir la disponibilidad del hierro. Para la fibra, los estudios hechos en este trabajo corroboran esto ya que la harina de maíz tiene 9.3% de fibra frente al 4.6% que presenta la harina de arroz. En cuanto al contenido en fitatos también se ha visto que es mayor, ya que el maíz tiene contenidos en torno a 146-353 mg/100 g frente a 157-240 mg/100 g que se ha obtenido en el arroz (Fernández-Franzón et al., 2006. Sustancias antinutritivas. En: Soriano del Castillo, J.M. (ed.), Nutrición básica humana. Universidad de Valencia, Servei de Publicacions. Valencia).
Por último en la Tabla 5 y Figura 9 también aparece la contribución de los expandidos realizados con legumbres silvestres a la ingesta diaria recomendada de hierro.
Zinc (Zn)
El contenido en Zn (ppm) de los diez expandidos estudiados se recoge en la Tabla 5 y Figura 10. El expandido de maíz es más rico en zinc que el de arroz y esta diferencia es estadísticamente significativa (P<0.01). Por otro lado, son los expandidos de V. lutea subsp. lutea var. hirta con maíz y V. sativa subsp. sativa con maíz los que presentan el contenido más alto en zinc y se diferencian de forma significativa de los expandidos de arroz, L. annuus con arroz y
L. clymenum con arroz que presentan los valores más bajos. Como se observa en la Tabla 5, los “snacks” hechos con maíz presentan una disponibilidad de zinc más elevada que los de arroz (P<0.01) y es el expandido de L. clymenum con maíz el que presenta el valor más elevado y se diferencia significativamente del resto.
Por último en la Tabla 5 y Figura 10 también aparece la contribución de los expandidos realizados con legumbres silvestres a la ingesta diaria recomendada de zinc.
Contenido en polifenoles totales
En la Tabla 6 y Figura 11 se recoge el contenido en polifenoles totales de los diez expandidos estudiados y sus correspondientes harinas de partida. Se observa que las harinas de las legumbres silvestres presentan un mayor contenido en polifenoles (P<0.01) que las harinas de cereales, con la excepción de Lathyrus clymenum que no guarda diferencia significativa. Por otro lado, los expandidos hechos con maíz tienen un contenido en polifenoles totales mayor que los realizados con arroz y esta diferencia es estadísticamente significativa (P< 0.01). Las harinas de L. annuus, V. lutea subsp. lutea var. hirta y V. sativa subsp. sativa tienen un contenido mayor de polifenoles totales y se diferencian significativamente de todos los expandidos.
TABLA 6
Contenido en fenoles (mg/g de muestra) de los diez expandidos estudiados y las correspondientes harinas de partida (media ± desviación típica de todas las determinaciones de cada muestra). Las letras minúsculas distintas indican
diferencias significativas entre los valores de la misma columna (Test de Scheffe, P<0.01)
En todos los casos el contenido en polifenoles de los expandidos es menor que en las harinas pero cabría esperar que al añadir la legumbre aumentara el contenido en polifenoles de los expandidos puesto que sus harinas son más ricas en estos compuestos, y sin embargo, no existen diferencias significativas entre los expandidos de sólo maíz y arroz con los de sus correspondientes mezclas con leguminosas.
En un trabajo realizado con V. faba se obtuvieron valores de polifenoles totales de 3.92 mg/g de muestra (Alonso et al., 2000. Journal of Agriculture and Food Chemistry 68: 2286-2290) que son muy similares a los obtenidos para las especies de Vicia de este trabajo con 3.06 mg/g de muestra de V. lutea subsp. lutea var. hirta y 4.66 mg/g de muestra de V. sativa subsp. sativa. Por último concluir que no hay diferencias significativas al usar las legumbres silvestres Lathyrus y Vicia en el contenido de polifenoles totales.
Componentes antinutricionales
Las plantas que producen semillas ricas en compuestos energéticos como hidratos de carbono, lípidos o proteínas normalmente acumulan compuestos químicos de defensa. Este es el caso de las legumbres que poseen semillas ricas en proteínas y suelen tener también sustancias antinutritivas como lectinas, inhibidores de proteasas, aminoácidos no proteicos, glucósidos de pirimidinas y fitatos, entre otros (Bell & Charlwood, 1980. Secondary plant products. Encyclopedia of plant physiology. 8. Springer. Heidelberg; Bardocs & Pusztai, 1996. Effects of antinutrients on the nutritional valué of legume diets. 2. Esse-Ec-Eaec. Brussels).
El ácido β-N-oxo-L-α, β-diaminopropiónico (β-ODAP) es un aminoácido no proteico principal componente antinutricional de las especies del género Lathyrus. Dos glucósidos de pirimidina, vicina y convicina, que son los componentes antinutricionales más frecuentes en las especies del género Vicia.
f.1 β-ODAP
El contenido de ODAP de los expandidos estudiados y de las correspondientes harinas de partida se puede ver en la tabla 7 y figura 12. El ODAP es un aminoácido no proteico característico del género Lathyrus por lo que sólo se ha estudiado en aquellas muestras que contenían harina de este género.
TABLA 7
Contenido en ODAP (%) de los expandidos estudiados y las correspondientes harinas de partida. Los valores son la media ± desviación típica de 2 determinaciones de cada muestra. Las letras minúsculas distintas indican diferencias
significativas entre los valores de la misma columna (Test de Tukey, P<0.05). Tr = Trazas
El contenido de ODAP en las harinas es mucho mayor que en los expandidos, es más, en éstos el contenido se puede considerar trazas lo que es muy interesante ya que con el proceso de la extrusión se han eliminado los componentes antinutricionales de las harinas de partida obteniendo un producto adecuado para el consumo desde el punto de vista nutricional.
Se han realizado algunos estudios sobre como afecta el contenido de ODAP en la alimentación animal. En el caso de burros, cerdos y ovejas cuando se usaban semillas de L. sativus con un contenido de ODAP de 0.08% no se observaban síntomas de “latirismo”. Low et al. (1990. British Poultry Science 31: 615-625) expusieron que las semillas de L. sativus con bajo contenido en ODAP no producía ningún síntoma de la enfermedad en pollos. Se consideran semillas con bajo contenido en ODAP a las que poseen alrededor de 0.13% para los pollos (Rotter et al., 1991. British Poultry Science 32: 1055-1067) y menos del 0.09% para los cerdos (Castell et al., 1994. Canadian Journal of Animal Sciences 74: 529-539). El contenido de ODAP de las semillas silvestres de L. sativus estudiadas en este trabajo presentan un contenido del 0.03%, más bajo que el expuesto por otros autores por lo que sería interesante su uso para la alimentación animal.
Vicina y convicina
Se ha comparado de forma cualitativa la presencia o ausencia de los dos compuestos antinutricionales presentes en el género Vicia, vicina y convicina, usando como referencia el cromatograma de la harina de V. faba en el que se distinguen perfectamente estos dos compuestos (Marquardt & Frohlich, 1981. Journal of Chromatography 208: 373379) y que se han conseguido separar perfectamente en este trabajo (figura 13).
Estos compuestos se encuentran en la mayoría de las especies del género Vicia pero donde se ven en mayores cantidades es en las semillas de V. faba y V. sativa (Pitz, 1981. Dissertation Abstracts International 42:1681; Griffiths & Ramsay, 1992. Journal of the Science of Food and Agriculture 59: 463-468) y como se puede observar en las figuras 13 y 17, son las harinas de V. faba y V. sativa las que contienen mayores cantidades de compuestos antinutricionales.
La cantidad y la proporción entre vicina y convicina varía de unas especies estudiadas a otras. V. faba presenta casi el doble de vicina que de convicina (figura 13), lo mismo que observaron De Vincenzi et al 2006 (Veterinary Research Communications 30(1): 371-374). En el caso de V. sativa subsp sativa predomina claramente la vicina (figura 17) mientras que en la harina de V. lutea subsp. lutea var. hirta abunda la convicina (figura 14).
Consideraciones generales
Para el desarrollo de productos de expansión nutritivos, es esencial una composición nutricional equilibrada del producto final. Para ello, lo más importante es una selección adecuada del material de partida.
Entre las aportaciones de la presente invención está el uso de harinas de cereales y legumbres provenientes de grano entero, donde se conservan todos los elementos químicos. Hasta ahora se prefería realizar el proceso de extrusión con material descascarado porque daba mejores resultados desde un punto de vista sensorial y tecnológico pero la tendencia actual es usar el grano entero porque presenta muchas ventajas nutricionales y para la salud.
También hay que resaltar otras ventajas adicionales que presentan los expandidos descritos en esta invención. Por un lado, al incorporar legumbres se mejora la calidad proteica y mineral del producto. Por otro lado, al no llevar trigo en su composición hace que estos expandidos tengan gran importancia pues serían aptos para celiacos.

Claims (46)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de obtención de un extrudido a partir de mezclas de harinas de cereales y harinas de leguminosas silvestres de la tribu Fabeae, con proporciones de vicina, convicina y ODAP inferiores al 0.15%, que comprende: a) obtener una composición base que comprende una mezcla de harinas procedentes de cereales y de leguminosas de la tribu Fabeae,
    b) agregar un humectante a la composición base de (a), hasta lograr al menos un 10% de humectación. c) extrudir la mezcla de harinas humectada, dando como resultado un sólido expandido.
  2. 2.
    Procedimiento según la reivindicación anterior, que además comprende: d) cortar el producto obtenido en el paso (c).
  3. 3.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, que además comprende: e) condimentar el producto obtenido en cualquiera de los pasos (c) o (d), con al menos un aditivo.
  4. 4.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que los cereales de la composición base del paso (a) son integrales.
  5. 5.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que los cereales de la composición base del paso (a) se seleccionan de la lista que comprende: maíz, arroz, o cualquiera de sus combinaciones.
  6. 6.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que las leguminosas de la tribu Fabeae del paso (a) pertenecen a los géneros que se seleccionan de la lista que comprende Vicia, Lathyrus, o cualquiera de sus combinaciones.
  7. 7.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que la composición base del paso (a) comprende un porcentaje de harina de cereales de entre el 70% y el 95%.
  8. 8.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que la composición base del paso (a) comprende un porcentaje de harina de cereales de entre el 80% y el 88%.
  9. 9.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que la composición base del paso (a) comprende un porcentaje de harina de cereales de aproximadamente el 85%.
  10. 10.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en el que el tamaño de las partículas de la mezcla de harinas del paso (a) es de entre 250 y 1200 μm.
  11. 11.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en el que el tamaño de las partículas de la mezcla de harinas del paso (a) es de entre 420 y 1000 μm.
  12. 12.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en el que el tamaño medio de las partículas de la mezcla de harinas del paso (a) es de 700 μm.
  13. 13.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en el que la composición base del paso (a) además comprende al menos un aditivo.
  14. 14. Procedimiento según la reivindicación 13, donde el aditivo es un promotor de la disponibilidad de los minerales.
  15. 15.
    Procedimiento según la reivindicación 14, donde el promotor de la disponibilidad de los minerales el EDTA Na2.
  16. 16.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-15, donde los valores del porcentaje de humectación del paso (b) se encuentran comprendidos entre el 10% y el 30%.
  17. 17.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-16, donde los valores del porcentaje de humectación del paso (b) se encuentran comprendidos entre el 14% y el 18%.
  18. 18.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13-17, donde los valores del porcentaje de humectación del paso (b) son de aproximadamente el 14% cuando la composición base del paso (a) del procedimiento de la invención comprende un porcentaje de harina de cereales de aproximadamente el 85%.
  19. 19.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-18, donde la temperatura del paso (d) es de entre 150ºC y 250ºC.
  20. 20.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-19, donde la temperatura del paso (d) es de entre 160ºC y 180ºC.
  21. 21.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-20, donde la presión del paso (d) es de entre 30 y 100 Kg/cm2.
  22. 22.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-21, donde la presión del paso (d) es de entre 40 y 60 Kg/cm2.
  23. 23.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-22, donde el tiempo de residencia promedio (d) es de entre 30 y 70 segundos.
  24. 24.
    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-23, donde el tiempo de residencia promedio (d) es de entre 45 y 60 segundos.
  25. 25.
    Producto extrudido obtenible por un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-24.
  26. 26.
    Producto extrudido según la reivindicación 25, donde la digestibilidad proteica es de entre 81.3 y 85.3%.
  27. 27.
    Producto extrudido según cualquiera de las reivindicaciones 25-26, donde el contenido de hierro es de entre 23 y 34 ppm.
  28. 28.
    Producto extrudido según cualquiera de las reivindicaciones 25-27, donde el contenido de zinc es de entre 2529 ppm.
  29. 29.
    Producto extrudido según cualquiera de las reivindicaciones 25-28, donde la disponibilidad de hierro es de entre 6 y 13%.
  30. 30.
    Producto extrudido según cualquiera de las reivindicaciones 25-29, donde la disponibilidad de Zn es de entre 16 y 19%.
  31. 31.
    Producto extrudido según cualquiera de las reivindicaciones 25-30 donde los valores de expansión son de entre 2,50-3,50.
  32. 32.
    Producto extrudido según cualquiera de las reivindicaciones 25-21, donde los valores de densidad son de entre 0,130 y 0,280 g/cm3.
  33. 33.
    Composición base que comprende una mezcla de harinas procedentes de cereales y harinas inactivadas procedentes de leguminosas de la tribu Fabeae.
  34. 34. Composición base según la reivindicación 33, donde los cereales son integrales.
  35. 35.
    Composición base según cualquiera de las reivindicaciones 33-34, donde los cereales de la composición base se seleccionan de la lista que comprende: maíz, arroz, o cualquiera de sus combinaciones.
  36. 36.
    Composición base según cualquiera de las reivindicaciones 33-35, donde las leguminosas de la tribu Fabeae pertenecen a los géneros que se seleccionan de la lista que comprende Vicia, Lathyrus, o cualquiera de sus combinaciones.
  37. 37.
    Composición base según cualquiera de las reivindicaciones 33-36, donde el porcentaje de harina de cereales es de entre el 70% y el 95%.
  38. 38.
    Composición base según cualquiera de las reivindicaciones 33-37, donde el porcentaje de harina de cereales es de entre el 80% y el 88%.
  39. 39.
    Composición base según cualquiera de las reivindicaciones 33-38, donde el porcentaje de harina de cereales es de aproximadamente el 85%.
  40. 40.
    Composición base según cualquiera de las reivindicaciones 33-39, donde el que el tamaño de las partículas de la mezcla de harinas del paso (a) es de entre 250 y 1200 μm.
  41. 41.
    Composición base según cualquiera de las reivindicaciones 33-40, donde el tamaño de las partículas de la mezcla de harinas del paso (a) es de entre 420 y 1000 μm.
  42. 42.
    Composición base según cualquiera de las reivindicaciones 33-41, donde el tamaño medio de las partículas de la mezcla de harinas del paso (a) es de 700 μm.
  43. 43. Composición base según cualquiera de las reivindicaciones 33-42, que además comprende al menos un aditivo.
  44. 44.
    Composición base según la reivindicación 43, donde el aditivo es un promotor de la disponibilidad de los minerales.
  45. 45.
    Composición base según cualquiera de las reivindicaciones 43-44, donde el promotor de la disponibilidad de los minerales el EDTA Na2.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201030091
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 26.01.2010
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : Ver Hoja Adicional
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    WO 2008124253 A1 (FRITO-LAY NORTH AMERICA, INC.) 16.10.2008, 1-6,10-13,19-22,
    página 1; página 2, líneas 3-20; página 3, líneas 1-17; páginas 5,7,11,15; reivindicaciones 1,3,9-11,15
    25,33-36,40-43
    Y
    8,9,17,23,24,38,39
    X
    WO 2007044943 A1 (ARCHER-DANIELS-MIDLAND COMPANY) 19.04.2007, 1-7,10,13,16,21,22,
    página 2, línea 17 – página 3, línea 27; página 4, líneas 16-32; páginas 5, líneas 16-29; página 8, líneas 4-13,23-24; páginas 11-16, ejemplos 1,5-9; reivindicaciones 1-6,8-27,30,31,36-38,43-46,48,52,57,58.
    25,33-37,40,43
    Y
    8,9,17,23,24,38,39
    X
    US 4124727 A (ROCKLAND, et al.) 07.11.1978, columna 1; columna 2, líneas 56-60; columnas 4,6,7; reivindicaciones 1,5. 1-5,13,25,33-37,43
    X A
    US 4711786 A (SCHMIDT) 08.12.1987, columnas 3,4; columna 9, línea 65 – columna 10, línea 15; reivindicaciones 1,10,14. RU 2276546 C1 (KORPACHEV ALEKSANDR BORISOVICH) 20.05.2006, (resumen, página 2) [en línea] [recuperado el 09.05.2011] Recuperado de EPO EPODOC Database. 1-5,16,25,33-36
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 10.05.2011
    Examinador A. Sukhwani Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201030091
    CLASIFICACIÓN OBJETO DE LA SOLICITUD A23L1/10 (2006.01)
    A23L1/20 (2006.01) A23P1/12 (2006.01) Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)
    A23L, A23P Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, BIOSIS, X-FULL, NPL
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201030091
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 16.05.2011
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 8,9,14,15,17,18,23,24,26-32,38,39,44,45 1-7,10-13,16,19-22,25,33-37,40-43 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 14, 15, 18, 26-32, 44, 45 1-13, 16, 17, 19-25, 33-43 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Consideraciones:
    La presente invención tiene por objeto un procedimiento de obtención de un extrudido a partir de mezclas de harinas de cereales y harinas de leguminosas silvestres de la tribu Fabeae, con proporciones de vicina, convicina y ODAP inferiores a 0,15% que comprende (reivindicación 1):
    a) Obtener una composición base que a partir de una mezcla de harinas procedentes de cereales y de leguminosas de la
    tribu Fabeae. b) Agregar un humectante a la composición base a) hasta lograr al menos un 10% de humectación. c) Extrudir la mezcla de harinas humectadas, dando un sólido expandido. d) Cortar el producto obtenido en el paso c) (reivindicación 2). e) Condimentar con al menos un aditivo (reivindicación 3).
    Los cereales de a) son integrales (reiv. 4) y se seleccionan entre maíz, arroz o combinaciones (reiv. 5). Las leguminosas de la tribu Fabeae de a) pertenecen a los géneros Vicia, Lathyrus o sus combinaciones (reiv. 6). La composición comprende un porcentaje de harina de cereales de entre el 70 y el 95% (reiv. 7) o entre 80 y 88% (reiv. 8) o un 85% (reiv. 9).
    El tamaño de las partículas de la mezcla de harinas de a) es de entre 250 y 1200 µm (reiv. 10), o entre 420 y 1000 µm (reiv. 11) o es de 700 µm (reiv. 12).
    La composición de a) comprende un aditivo (reiv. 13). El aditivo es un promotor de la disponibilidad de los minerales (reiv. 14), siendo el promotor EDTA Na2 (reiv. 15).
    El porcentaje de humectación de b) están comprendido entre el 10 y el 30% (reiv. 16) o entre el 14 y el 18% (reiv. 17). El valor de humectación es del 14% cuando el porcentaje de harina de los cereales es del 85% (reiv. 18).
    En la etapa c), la temperatura está entre 150 y 250oC (reiv. 19) o entre 160 y 180oC (reiv. 20) y la presión entre 30 y 100 Kg/cm2 o 40 y 60 Kg/cm2 (reivs 21-22). El tiempo de residencia promedio es de 30 a 70 segundos, o de 45 a 60 segundos (reivs. 23-24).
    También es objeto de protección el producto extrudido obtenido por el procedimiento descrito (reiv. 25) donde la digestibilidad proteica es de 81,3 a 85,3% (reiv. 26); el contenido en hierro es de 23 a 24 ppm (reiv. 27), el de zinc de 25-29 ppm (reiv. 28); la disponibilidad de hierro es de 6 a 13% (reiv. 29) y la zinc de 16 a 19% (reiv. 30); los valores de expansión son de 2,50 a 3,50 (reiv. 31) y los densidad de 0,130 a 0,280 g/cm3 (reiv. 32).
    Por último, es objeto de protección la composición base que comprende una mezcla de harinas procedentes de cereales y harinas inactivadas de leguminosas de la tribu Fabeae (reiv. 33), donde los cereales son integrales (reiv. 34) y se seleccionan entre maíz, arroz o sus combinaciones (reiv. 35). Las leguminosas de la tribu Fabeae pertenecen a los géneros Vicia, Lathyrus o sus combinaciones (reiv. 36).
    La composición base donde la harina de cereales es de 70 a 95% (reiv. 37), o 80 a 88% (reiv. 38) o del 88% (reiv. 39). El tamaño de partículas de la mezcla de harinas está comprendido entre 250 y 120 µm, pudiendo ser de 420 a 1000 µm, o ser 700 µm (reivs. 40-42). La composición contiene un aditivo (reiv. 43) que es un promotor de la disponibilidad de los minerales (reiv. 44), en donde el promotor es EDTA Na2 (reiv. 45).
    Informe del Estado de la Técnica Página ¾
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201030091
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    WO 2008124253 A1 (FRITO-LAY NORTH AMERICA, INC.) 16.10.2008
    D02
    WO 2007044943 A1 (ARCHER-DANIELS-MIDLAND COMPANY) 19.04.2007
    D03
    US 4124727 A (ROCKLAND, et al.) 07.11.1978
    D04
    US 4711786 A (SCHMIDT) 08.12.1987
    D05
    RU 2276546 C1 (KORPACHEV ALEKSANDR BORISOVICH) 20.05.2006
  46. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    NOVEDAD
    Los documentos citados D01 a D05 se refieren a productos extrudidos con harinas de cereales y de leguminosas, siendo el más relevante el documento D01. En efecto,
    -
    D01 se refiere a un alimento extrudido en forma de snack que lleva leguminosas (página 1), que pueden ser “fava o broad beans”, es decir, Vicia entre otros (página 1, línea 23-25, reiv. 9). Para empezar la masa se emplea maíz o harina de arroz y se llega a un tamaño de la partícula es de 100 a 1200 micrones (página 2, líneas 3-20) y se somete a alta presión de 600 a 3000 psi y a 400oF de temperatura y se corta (página 3, líneas 1-17), características todas en los rangos de la invención reivindicada. Para humectar la mezcla se añade agua de un 15 a 30%, o 15 a 25% (página 7, líneas 9-12). El cereal es harina de arroz (página 11; reivindicación 3) estando las fases del procedimiento divulgado en la descripción y en las reivindicaciones 1, 10, 11, 15. Por ello, las principales características técnicas de las reivindicaciones 1-6, 10-13, 19-22, 25, 33-36, 40-43 de la solicitud en estudio están anticipadas en D01.
    -
    D02 divulga productos alimenticios con leguminosas deshidratadas que pueden estar en forma de harina y una harina que puede ser de arroz o de maíz produciendo una mezcla que se extrude (página 2, línea 17-página 3, línea 31). Una vez mezclada con agua y sometida a presión y temperatura (página 5, líneas 16-29) se obtiene un snack (página 8, líneas 4-13, 23-24). En los ejemplos de las páginas 11 a 16, se varían las cantidades de harina de arroz y de maíz que puede ser llegar hasta el 90% (ejemplos 5, 7, 8) o bajar de esa cantidad, en rangos comprendidos en la solicitud en estudio (ejemplos 1, 6, 9). La presión según estos ejemplos varía de 600 a 1000 PSI estado en el intervalo reivindicado en la solicitud de estudio. Entre las leguminosas que se puede utilizar en la composición está la fava (Vicia) (reivindicaciones 4, 26, 49). La descripción y las reivindicaciones 1-6, 8-27, 30, 31,36-38, 43-46, 48, 52, 57, 58, del documento D02 anticipan las reivindicaciones 1-7, 10, 13, 16, 21, 22, 25, 33-37, 40, 43 del documento en estudio.
    -
    D03 se refiere a un snack equilibrado en proteínas preparado con semillas de leguminosas, que se cocinan y machacan y se mezclan con un material que contiene metionina y se añade agua a la mezcla, formando una masa que se extrude y corta en piezas (columnas 1, 6, 7). El material que contiene metionina puede ser granos de cereales como harinas entre otras de arroz y maíz (columna 2, líneas 56-60; columna 4; reivindicaciones 1,5) anticipando las características de las reivindicaciones 1-5, 13, 25, 33-37, 43.
    -
    D04 divulga productos extrudidos como puede ser un pan o un snack extrudido combinando granos de cereales y leguminosas (columna 3 y 4). Los cereales pueden ser harina de trigo y el de leguminosa harina de guisante pero también se contempla ejemplos de un snack que lleva harina de maíz (columna 9, línea 65-columna 10, línea 15; reivindicaciones 1, 10, 14) anticipando las características técnicas de las reivindicaciones 1-5, 16, 25, 33-35.
    Por ello, a la vista de los documentos D01 a D04, se puede concluir que las reivindicaciones 1 - 7, 10 -13, 16, 19 -22, 25, 33 -37, 40 -43 carecen de novedad de acuerdo con el Artículo 6 LP 11/86.
    ACTIVIDAD INVENTIVA
    Los documentos citados D01 a D04 son relevantes no solo para la novedad sino también para la apreciar la actividad inventiva de las reivindicaciones afectadas. Pero además, algunas otras reivindicaciones resultarían obvias para el experto en la técnica como la variación de los porcentajes en reivindicaciones 8, 9, 17, 38, 39 y los tiempos de las reivindicaciones 23, 24.
    Por ello, a la vista de los documentos citados D01 a D04, se puede concluir que las reivindicaciones 1-13, 16, 17, 19 -25, 33 -43 carecen de actividad inventiva según el Artículo 8 LP 11/86.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4124727A (en) * 1977-04-20 1978-11-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Nutritionally balanced protein snack food prepared from legume seeds
US4711786A (en) * 1983-04-19 1987-12-08 E.D.S. Company High fiber bread and extruded products
RU2276546C1 (ru) * 2005-04-04 2006-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "ОЛИС+" Экструдированный пищевой продукт и способ его производства
EP1933638A1 (en) * 2005-10-13 2008-06-25 Archer-Daniels-Midland Company Food products containing legume products and processes for producing the food products
US20080248180A1 (en) * 2007-04-03 2008-10-09 Michelle Latrese Barnett Extruded legume snack food

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