ES2588432T3 - Procedimiento y planta para producir productos de azúcar a partir de uvas - Google Patents

Procedimiento y planta para producir productos de azúcar a partir de uvas Download PDF

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Abstract

Procedimiento para producir productos de azúcar a partir de frutas, que comprende las etapas de: i) proporcionar un zumo de frutas que comprende glucosa libre y fructosa libre; ii) desmineralizar y decolorar el zumo de frutas de manera que se lleva su contenido en sólidos a comprender desde el 99% en peso hasta el 99,99% en peso de una mezcla de sustancias elegida del grupo que consiste en sacáridos, alcoholes y flavonoides u otros polifenoles; comprendiendo los sacáridos glucosa libre y fructosa libre; iii) separar mediante cromatografía el zumo de frutas decolorado y desmineralizado de manera que se obtiene al menos una fracción enriquecida en glucosa y/o una fracción enriquecida en fructosa a partir del zumo de frutas, en el que el contenido en sólidos de la fracción enriquecida en glucosa comprende al menos desde el 70% en peso hasta el 99,99% en peso de glucosa, y el contenido en sólidos de la fracción enriquecida en fructosa comprende desde el 70% en peso hasta el 99,99% en peso de fructosa; en el que la etapa ii) comprende alimentar el zumo de frutas en una o más columnas que contienen cada una, una resina de intercambio catiónico y/o aniónico.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento y planta para producir productos de azucar a partir de uvas Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un procedimiento y a una planta para producir productos de azucar a partir de frutas, en particular a partir de uvas. El procedimiento y la planta segun la invencion pueden usarse en particular para producir mosto concentrado rectificado o zumo concentrado rectificado como una disolucion acuosa o en forma cristalina o de polvo.
Antecedentes de la invencion
En varias aplicaciones de la industria alimentaria y sanitaria, se prefiere el uso de glucosa y fructosa libres, es decir, glucosa y fructosa como monosacaridos, como ingrediente o materia prima al uso de sacarosa. Sin embargo, la glucosa libre e incluso mas la fructosa libre son actualmente sustancias costosas, mucho mas caras que la sacarosa. Por ejemplo, la fructosa libre se valora bastante como agente edulcorante en casi cualquier producto alimenticio, en particular bebidas, productos de panaderfa y mermeladas, ya que es el hidrato de carbono que se produce de manera natural mas dulce conocido. La fructosa libre se valora bastante por diabeticos ya que aumenta menos la glucemia que la sacarosa. En varios casos tambien se prefiere la glucosa libre a la sacarosa como edulcorante en la industria alimentaria, medicina y dietetica.
Actualmente se conocen varios procedimientos para obtener glucosa y fructosa libres en cantidades industriales. Por ejemplo se conoce como obtener fructosa separando azucar invertido a traves de procedimientos cromatograficos, tal como se describe por ejemplo en las patentes US 6 325 940 y US 3 416 961. El azucar invertido se obtiene a partir de remolachas dividiendo la sacarosa en glucosa y fructosa con un procedimiento qufmico y, segun normas vigentes, en varios pafses no puede considerarse ni marcarse como “azucar natural” ni “totalmente natural”.
Actualmente tambien se sabe que se obtiene fructosa o glucosa libre a traves de la conversion enzimatica de una parte de la glucosa contenida en el denominado “jarabe de mafz con alto contenido en fructosa” (HFCS). Sin embargo, la glucosa y fructosa de este tipo no pueden considerarse ni marcarse como “azucar natural” ni tampoco como “libres de OGM”. Ademas la glucosa y fructosa libres obtenidas en grandes cantidades con metodos conocidos tienen una pureza relativamente baja: por ejemplo las normas europeas vigentes requieren que, con el fin de marcarse como “fructosa pura”, una disolucion de fructosa lfquida tenga un contenido en solidos de al menos el 95% en peso de fructosa, mientras que la fructosa cristalina tiene un contenido en solidos del 99,5% en peso de fructosa. Por el contrario, la glucosa y fructosa libres obtenidas con procedimientos de produccion en masa actuales a menudo apenas alcanzan tales grados de pureza, o los alcanzan a un coste demasiado alto.
Por tanto actualmente se siente la necesidad de tener disponibles grandes cantidades de fructosa y glucosa libres, es decir, como monosacaridos, con alta pureza y con costes relativamente bajos. Actualmente los consumidores y legisladores valoran mas y mas los denominados “alimentos naturales”, “productos naturales” o “productos biologicos”, es decir, alimentos e ingredientes obtenidos con procedimientos de manera tan directa y natural como sea posible, y que tienen un sabor tan natural como sea posible. Estas exigencias se sienten en la produccion de edulcorantes y vino tambien. Se sabe que las uvas y las frutas en general contienen internamente glucosa y fructosa libres y cantidades menores de otros sacaridos naturales, denominados “azucares minoritarios” en la presente descripcion. Por tanto, hablando de manera teorica, las frutas pueden parecer una fuente inmediata de fructosa y glucosa naturales. Sin embargo, hasta ahora no se conocen procedimientos satisfactorios para extraer glucosa y fructosa libres a partir de frutas en cantidades industriales a un coste aceptable. Lo que se conoce desde hace tiempo es extraer a partir de uvas una mezcla acuosa que contiene agua, fructosa y glucosa, y se conoce como mosto concentrado rectificado.
El mosto concentrado rectificado lfquido se usa hoy en dfa en la industria alimentaria como edulcorante en yogures, mermeladas y zumos y permite usar la indicacion “sin azucares anadidos”. El mosto concentrado rectificado lfquido tambien se usa en la industria del vino para elevar la graduacion alcoholica del mosto en fermentacion. Tambien se conoce el procesamiento del mosto concentrado rectificado lfquido para producir mosto concentrado rectificado en forma cristalina o de polvo.
En particular, la solicitud de patente italiana RM99A000662 y la solicitud europea correspondiente EP1096006 describen un procedimiento en el que el mosto concentrado rectificado lfquido se concentra inicialmente hasta una concentracion de 82° brix y entonces se mezcla con alcohol etflico de 96° neutro, en la proporcion de 1:1 (es decir, el 50% de alcohol etflico y el 50% de mosto concentrado rectificado lfquido). La mezcla de alcohol etflico y mosto concentrado rectificado lfquido se agita para permitir que el alcohol etflico extraiga el agua contenida dentro de los azucares. Esta operacion da como resultado la separacion en una fase inferior de azucar de uvas pastoso y una fase superior de alcohol etflico y agua. Entonces se retira y se destila la mezcla de agua y alcohol etflico (para recuperar el alcohol etflico) mientras que se mantiene la materia pastosa durante al menos 15 dfas a una temperatura de -5/6°C para la formacion de cristales.
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Despues del tiempo requerido para la formacion de cristales (al menos 15 dfas), los cristales se centrifugan, se lavan y se mantienen en un secador para obtener el producto final. El producto final obtenido no presenta una estructura cristalina o de polvo verdadera, sino que en su lugar esta en forma de una masa gelatinosa, que consiste en: azucares glucosa y fructosa (y otras cantidades mfnimas, aproximadamente el 1% en peso o menos, de sustancias presentes en las uvas definidas como “distintas de azucar”), alcohol etflico y agua. A este respecto, el alcohol etflico elimina solo parte del agua, no pudiendo eliminar el secado final el resto del agua, que por tanto permanece incorporada en el interior de la masa gelatinosa sin poder emerger de la misma. La masa gelatinosa tambien es inestable al aire y diffcil de trabajar.
Otra desventaja es el alto coste del alcohol etflico, tanto en la fase de adquisicion como en su recuperacion; esto afecta evidentemente al coste del producto final. El tiempo de maduracion de cristales es muy largo y habitualmente varfa considerablemente dependiendo de las condiciones particulares en las que tiene lugar, conduciendo esto a una industrializacion diffcil del procedimiento. Ademas, el lavado de cristales inevitablemente modifica la razon en peso de fructosa/glucosa debido a la mayor solubilidad en agua de la fructosa en comparacion con la glucosa. Para volver a equilibrar esta razon se ha hecho un intento de enriquecer la disolucion de partida concentrada hasta 82° brix con la fructosa recuperada del agua de lavado y reconcentrada.
Sin embargo, el producto terminado obtenido no es satisfactorio en terminos de su sequedad, sabor y olor.
El documento US 2008/314379 da a conocer un procedimiento para producir productos de azucar a partir de uvas, procedimiento que incluye tratar una disolucion de mosto lfquido mediante cromatograffa con el fin de separar la glucosa de la fructosa de manera que se obtiene glucosa solida por una parte y fructosa solida por otra parte.
La presente invencion proporciona un procedimiento y una planta para obtener y separar monosacaridos naturales concentrados en cantidades industriales, en particular glucosa y fructosa concentradas, con un rendimiento mayor y a menores costes que con procedimientos o plantas conocidos.
Sumario de la invencion
El objetivo tecnico, junto con este y objetos adicionales, se alcanzan, segun la invencion, mediante un procedimiento para producir productos de azucar a partir de uvas u otras frutas segun las reivindicaciones adjuntas. En una realizacion preferida del procedimiento segun la invencion, en el que la etapa iii) comprende alimentar el zumo de frutas decolorado y desmineralizado en una o mas columnas que contienen cada una, una resina de intercambio ionico; en ese caso:
- la etapa iii) tambien puede comprender alimentar el zumo de frutas decolorado y desmineralizado en una o mas columnas que contienen cada una, una resina de intercambio de cationes; y/o
- la mayor parte de la resina de intercambio cationico de la etapa iii) comprende grupos sulfonicos como grupos funcionales.
En una realizacion preferida del procedimiento segun la invencion, en la etapa iii) la fraccion enriquecida en glucosa o una fraccion enriquecida en fructosa se separan mediante cromatograffa de un zumo de frutas concentrado rectificado lfquido, teniendo el zumo de frutas concentrado rectificado lfquido antes del tratamiento cromatografico un contenido de agua de desde el 5% en peso hasta el 45% en peso. En una realizacion preferida del procedimiento segun la invencion, el contenido en solidos de la fraccion enriquecida en glucosa comprende desde el 85% en peso hasta el 99,99% en peso de glucosa. En una realizacion preferida del procedimiento segun la invencion, el contenido en solidos de la fraccion enriquecida en fructosa comprende desde el 90% en peso hasta el 99,99% en peso de fructosa. En una realizacion preferida del procedimiento segun la invencion, al menos una de la fraccion enriquecida en glucosa y fraccion enriquecida en fructosa es una disolucion acuosa. En una realizacion preferida del procedimiento segun la invencion, la etapa iii) comprende solidificar la fraccion enriquecida en glucosa, de manera que se obtiene una fraccion enriquecida en fructosa amorfa que comprende desde el 90% en peso hasta el 99,99% en peso de fructosa. En una realizacion preferida del procedimiento segun la invencion, la etapa iii) comprende solidificar la fraccion enriquecida en fructosa lfquida, de manera que se obtiene una fraccion enriquecida en fructosa cristalina o amorfa que comprende desde el 95% en peso hasta el 99,99% en peso de fructosa. En una realizacion preferida del procedimiento segun la invencion, la etapa iii) comprende separar al menos una fraccion enriquecida en glucosa, cuyo contenido en solidos comprende desde el 0,5% en peso hasta el 10% en peso de una mezcla que consiste en una o mas de las siguientes sustancias: pentosas, hexosas, ribosa, arabinosa, xilosa, manosa, galactosa, ramnosa. En una realizacion preferida del procedimiento segun la invencion, la etapa iii) comprende separar al menos una fraccion enriquecida en fructosa, cuyo contenido en solidos comprende desde el 0,5% en peso hasta el 10% en peso de una mezcla que consiste en una o mas de las siguientes sustancias: pentosas, hexosas, ribosa, arabinosa, xilosa, manosa, galactosa, ramnosa. En una realizacion preferida del procedimiento segun la invencion, el zumo de frutas decolorado y desmineralizado que resulta de la etapa ii) es mosto concentrado rectificado lfquido que tiene una concentracion de 65° brix. En una realizacion preferida del procedimiento segun la invencion, la etapa iii) comprende solidificar la fraccion enriquecida en fructosa lfquida mediante cristalizacion
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preferiblemente dentro de la region metaestable de la fraccion enriquecida en fructosa liquida tratada; en ese caso la cristalizacion de la fraccion enriquecida en fructosa liquida puede comprender las etapas de concentrar y enfriar la fraccion enriquecida en fructosa, hacer crecer cristales de fructosa y separar los cristales de la fraccion enriquecida en fructosa liquida. En una realizacion preferida del procedimiento segun la invencion, en el que, tal como se ha expuesto anteriormente, la cristalizacion de la fraccion enriquecida en fructosa liquida puede comprender las etapas de concentrar y enfriar la fraccion enriquecida en fructosa, hacer crecer cristales de fructosa y separar los cristales de la fraccion enriquecida en fructosa liquida:
- los cristales de fructosa pueden hacerse crecer sembrando la fraccion enriquecida en fructosa liquida concentrada con cristales de fructosa antes de enfriar la fraccion; y/o
- la cristalizacion de la fraccion enriquecida en fructosa liquida puede comprender las etapas de concentrar la fraccion enriquecida en fructosa a aproximadamente 80-84° brix; y/o
- la cristalizacion de la fraccion enriquecida en fructosa liquida comprende las etapas de enfriar la fraccion enriquecida en fructosa desde 10 hasta 15°C; y/o
- la cristalizacion de la fraccion enriquecida en fructosa liquida comprende las etapas de separar los cristales de la fraccion enriquecida en fructosa liquida mediante centrifugacion.
En una realizacion preferida del procedimiento segun la invencion, en el que, tal como se ha expuesto anteriormente, los cristales de fructosa se hacen crecer sembrando la fraccion enriquecida en fructosa liquida concentrada con cristales de fructosa antes de enfriar la fraccion:
- los cristales de fructosa pueden hacerse crecer sembrando la fraccion enriquecida en fructosa liquida
concentrada con cristales de fructosa en una cantidad de desde el 0,95 hasta el 5% en peso; y/o
- los cristales de fructosa pueden hacerse crecer sembrando la fraccion enriquecida en fructosa liquida
concentrada al menos con cristales de fructosa que tienen un tamano comprendido entre 0,001 milfmetros y 0,15 milfmetros.
En una realizacion preferida del procedimiento segun la invencion, en la etapa iii) la fraccion enriquecida en glucosa se separa llevando a cabo las etapas de concentrar, enfriar, granular y secar la fraccion enriquecida en glucosa liquida; en ese caso:
- en la etapa iii) la fraccion enriquecida en glucosa liquida puede concentrarse hasta 68-82° brix, y preferiblemente hasta 70-74° brix; y/o
- en la etapa iii) la fraccion enriquecida en glucosa liquida puede enfriarse hasta una temperatura de 10-15°C, y preferiblemente hasta 11-13°C; y/o
- en la etapa iii) la fraccion enriquecida en glucosa liquida puede granularse al mismo tiempo que se enfrfa; y/o
- en la etapa iii) la fraccion enriquecida en glucosa liquida puede secarse a vacfo. En una realizacion preferida del
procedimiento segun la invencion, en el que, tal como se ha expuesto anteriormente, en la etapa iii) la fraccion enriquecida en glucosa liquida puede granularse al mismo tiempo que se enfrfa, la fraccion enriquecida en glucosa liquida puede agitarse durante el enfriamiento y la granulacion en la etapa iii).
En una realizacion preferida, el procedimiento segun la invencion comprende ademas la etapa iv) de mezclar entre si la glucosa separada de la fraccion enriquecida en glucosa liquida y la fructosa separada de la fraccion enriquecida en fructosa liquida. En una realizacion preferida, el procedimiento segun la invencion comprende ademas la etapa de procesar el zumo de frutas haciendolo pasar a traves de una pluralidad de columnas cromatograficas conectadas de manera flufdica entre si en serie, implementando cada columna en sucesion todas las etapas del procedimiento cromatografico, pero implementando las etapas del procedimiento que son diferentes de las otras columnas, proporcionandose una etapa de recirculacion en el paso de una etapa a la siguiente. En una realizacion preferida, el procedimiento segun la invencion ademas comprende la etapa de procesar el zumo de frutas haciendolo pasar a traves de al menos cuatro columnas cromatograficas que implementan una etapa de concentracion de glucosa, una etapa de separacion de glucosa, una etapa de enriquecimiento de fructosa y una etapa de concentracion de fructosa.
Breve descripcion de los dibujos
Las caracterfsticas y ventajas de la invencion resultaran mas evidentes a partir de la descripcion de una realizacion preferida pero no exclusiva del procedimiento y la planta para producir productos de azucar a partir de uvas segun la invencion, ilustrada a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en los que:
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las figuras 1-4 muestran la planta cromatografica de la invencion en cuatro diferentes fases de funcionamiento;
la figura 5 muestra un diagrama de la planta de decoloracion y desmineralizacion en la que se obtiene mosto rectificado concentrado a partir de zumo de frutas o uvas.
Descripcion detallada de la invencion
En la presente descripcion el termino “mosto” indica un zumo obtenido a partir de uvas, en particular un zumo obtenido exprimiendo y/o prensando uvas. La figura 5 muestra una planta de decoloracion y desmineralizacion para obtener zumo de frutas rectificado concentrado. Una planta de decoloracion y desmineralizacion de este tipo, indicada con la referencia global 20, comprende una pluralidad de columnas 21, 23, 25, 27 de tratamiento, cada una de las cuales contiene un lecho solido de resinas de intercambio ionico. Tal como se muestra en la figura 5, las columnas de tratamiento pueden ser cuatro. Preferiblemente algunas de las columnas de tratamiento contienen un lecho de resinas de intercambio anionico y las columnas de tratamiento restantes contienen un lecho de resinas cationicas. Las columnas 21-27 estan conectadas de manera flufdica por los conductos 29, 31, 33, 35 a traves de los cuales fluye el zumo de frutas durante el tratamiento. Preferiblemente cada columna de tratamiento que contiene resinas de intercambio anionico se alterna con una columna de tratamiento que contiene resinas de intercambio cationico a lo largo de la trayectoria flufdica del zumo de frutas que va a tratarse, tal como se muestra en la figura 5, donde las columnas 21 y 25 contienen resinas de intercambio anionico y las columnas 23 y 27 contienen resinas de intercambio cationico.
Preferiblemente la primera columna de tratamiento de la serie contiene unas resinas de intercambio anionico, mas preferiblemente una resina de intercambio anionico debil. Preferiblemente la ultima columna de tratamiento de la serie contiene resinas de intercambio cationico. Preferiblemente la ultima columna de tratamiento menos una 25 contiene un primer lecho 25A de resinas de intercambio anionico debil en su parte superior, y un segundo lecho 25B de resinas anionicas fuertes en su parte inferior. Preferiblemente la totalidad o al menos la mayor parte de las resinas de intercambio ionico de las columnas de tratamiento 21-27 comprende una matriz porosa de copolfmero de estireno-divinilbenceno.
Preferiblemente al menos la mayor parte de la resina de intercambio anionico debil en la columna 21 y en el lecho 25A comprende aminas terciarias como grupo activo, tal como RELITE RAM1 fabricado por Mitsubishi Chemicals. Preferiblemente al menos la mayor parte de la resina de intercambio cationico en las columnas 23 y 27 comprende grupos sulfonicos como grupos activos, tal como RELITE RPS fabricado por Mitsubishi Chemicals. Preferiblemente al menos la mayor parte de la resina de intercambio anionico fuerte en el lecho 25B comprende aminas cuaternarias como grupo activo, tal como RELITE RAP1 fabricado por Mitsubishi Chemicals. Ventajosamente al menos algunos de los conductos 29, 31, 33, 35 alimentan el zumo de frutas lfquido que va a tratarse desde el fondo de las columnas 21, 23, 25, 27 de tratamiento, tal como se muestra en la figura 5.
La disposicion anterior de la planta 20 de decoloracion y desmineralizacion aumenta la cantidad de resinas de intercambio implicadas eficazmente durante el tratamiento, reduce en aproximadamente el 50% el consumo de regenerantes, tales como cloruro de hidrogeno y sosa caustica, y agua para regenerar las resinas de intercambio ionico, y reduce el tiempo para diluir el zumo de frutas que va a tratarse, reduciendo de ese modo el consumo electrico de la siguiente fase de concentracion. El zumo de frutas se alimenta a traves del conducto 29 y se extrae a partir del conducto 35.
La planta para producir productos de azucar comprende preferiblemente una planta 37 de concentracion dispuesta aguas abajo con respecto a la planta de decoloracion y desmineralizacion y aguas arriba con respecto a la planta 1 de separacion descrita a continuacion en el presente documento. La planta de concentracion puede ser por ejemplo una planta de concentracion a vacfo conocida per se. La planta 37 de concentracion reduce, por ejemplo mediante evaporacion, el contenido en agua del zumo de frutas decolorado y desmineralizado producido por la planta 20, sin cambiar sustancialmente la composicion de su contenido en solidos. Preferiblemente la planta 37 de concentracion reduce hasta no mas del 45% en peso el contenido en agua del zumo de frutas decolorado y desmineralizado. Mas preferiblemente tal contenido en agua se reduce por la planta 37 de concentracion hasta no mas del 35% en peso.
Dichas figuras 1-4 muestran una planta de separacion para separar productos de azucar a partir de uvas u otras frutas, indicada mediante el numero de referencia global 1. La planta 1 de separacion comprende una pluralidad de columnas 2, 3, 4, 5 cromatograficas, que preferiblemente estan conectadas entre si en serie. Cada columna 2-5 contiene un lecho solido de resinas de intercambio ionico, que comprende preferiblemente al menos una parte principal de resinas de intercambio cationico. Preferiblemente tal resina de intercambio cationico comprende una matriz de copolfmero de gel de estireno-divinilbenceno y grupos funcionales sulfonicos, tal como DIAION UBK555, producido por Mistubishi Chemical Corp.
Ventajosamente, durante un ciclo de trabajo cada una de las columnas 2, 3, 4, 5 cromatograficas implementa en sucesion todas las fases del procedimiento cromatografico, pero en cada instante cada columna lleva a cabo las fases del procedimiento que son diferentes de las otras columnas 2, 3, 4, 5. Por tanto en la practica, cuando una de las columnas (por ejemplo la columna 2) esta en una fase predeterminada del procedimiento cromatografico, la
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columna 3 esta en una fase diferente, la columna 4 en otra fase todavfa diferente, y la columna 4 en una fase adicional diferente de todas las fases anteriores. Cada columna efectua de manera oportuna todas las fases del procedimiento cromatografico, proporcionandose una fase de recirculacion para el paso de una fase a la siguiente. La fase de recirculacion se lleva a cabo conectando de manera flufdica todas las columnas 2-5 en series.
Especfficamente, tal como se muestra en las figuras, la planta comprende cuatro columnas, cada una de las cuales implementa las siguientes fases de alimentacion:
- una fase de concentracion de glucosa;
- una fase de separacion de glucosa;
- una fase de enriquecimiento de fructosa; y
- una fase de concentracion de fructosa.
Un conjunto de cuatro fases de alimentacion y cuatro fases de recirculacion intermedias forma el ciclo de trabajo completo de la planta 1 de separacion cromatografica. Ademas de las columnas, la planta esta dotada de tuberfas de conexion, un tanque 6 de zumo concentrado, un alimentador 7 de agua de reposicion y un calentador 8 de agua para calentar el agua hasta una temperatura predeterminada para el procedimiento.
En el tanque 6 de zumo concentrado se almacena el zumo de frutas concentrado, obtenido de la planta 37 de concentracion; en particular, si el zumo de frutas procesado es zumo de uvas, en el tanque 6 de zumo concentrado se almacena una disolucion acuosa de mosto concentrado rectificado. Segun un aspecto de la presente invencion, la planta 20 de decoloracion y desmineralizacion esta dispuesta para alimentar a la planta 1 de separacion cromatografica un mosto rectificado o un zumo de frutas rectificado, cuyo contenido en solidos es una mezcla que contiene entre el 99-99,9% en peso de una mezcla de sustancias elegidas del grupo que consiste en sacaridos, alcoholes y flavonoides u otros polifenoles, en el que los sacaridos comprenden fructosa libre y glucosa libre.
En particular la planta 20 de decoloracion y desmineralizacion esta dispuesta para alimentar a la planta 1 de separacion cromatografica un mosto rectificado o un zumo de frutas rectificado, cuyo contenido en solidos contiene menos del 1% en peso de impurezas tales como aniones, cationes y sales, en particular aniones y/o cationes monoatomicos. De hecho las resinas de intercambio ionico de la planta 20 de decoloracion y desmineralizacion reducen el contenido de sustancias ionicas del zumo de frutas tratado, dejando el contenido de sacaridos, alcoholes y flavonoides sustancialmente sin cambios.
Ventajosamente la planta 20 de decoloracion y desmineralizacion esta dispuesta para alimentar a la planta 1 de separacion cromatografica un mosto rectificado o un zumo de frutas rectificado, cuyo contenido en solidos comprende:
- el 0,5-99,99% en peso, preferiblemente el 0,5-50% y mas preferiblemente el 0,5-10% de azucares minoritarios y/u oligosacaridos tales como pentosas, hexosas, ribosa, arabinosa, xilosa, manosa, galactosa, ramnosa; y/o
- el 0,5-99,99% en peso, preferiblemente el 0,5-50% y mas preferiblemente el 0,5-5% de alcoholes polihidroxilados tales como manitol, sorbitol, glicerol, eritritol, arabitol, meso- y escilo-inositol;
- el 0,0001-99,99% de M, preferiblemente el 0,0001-50% en peso y mas preferiblemente el 0,0005-1% en peso de flavonoides tales como quercetina y miricetina.
La planta tambien esta dotada de un tanque 10 de acumulacion de glucosa y un tanque 11 de acumulacion de fructosa. Como en la realizacion mostrada en las figuras 1-4, el eluyente lfquido puede alimentarse en la parte superior de cada columna 2-5, y el eluyente lfquido puede extraerse del fondo de la misma columna. El funcionamiento de la planta es evidente a partir de lo descrito e ilustrado, y es sustancialmente el siguiente. En la primera fase global de alimentacion mostrada en la figura 1, se muestra la columna 2 en la fase de absorcion (para concentrar la glucosa) y se alimenta con una fraccion rica en glucosa y fructosa que proviene de la columna 5 (tal como se indica mediante la lfnea discontinua).
Se extrae una fraccion enriquecida en glucosa del fondo de la columna 2 y se alimenta al tanque 10 de glucosa (lfnea de puntos y discontinua). La columna 3 esta en la fase de purificacion (para implementar la separacion de glucosa), y esta en reposo, sin alimentacion o descarga. La columna 4 esta en la fase de desorcion (es decir, enriquecimiento de fructosa), y se alimenta con agua (lfnea continua), que se usa para desplazar la fraccion de glucosa contenida en la misma (columna 4). La fraccion de fructosa se extrae del fondo de la columna 4 y se alimenta al tanque 11 (lfnea discontinua y de puntos dobles); sin embargo no se extrae toda la fructosa, por tanto parte de la fructosa se alimenta a la siguiente columna 5 (lfnea de cfrculos).
La columna 5 esta en la fase de concentracion (la fructosa se concentra en la misma), en la que (la columna 5) se
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alimenta con la fraccion residual de la columna 4 todavfa rica en fructosa (linea de cfrculos), alimentandose sus colas, junto con mosto reciente u otro zumo de frutas reciente, a la columna 1 (linea discontinua). Esta configuracion la mantiene la planta durante 6 minutos y 30 segundos (seis minutos y medio). Despues de una primera etapa de recirculacion de 19 minutos, la planta asume entonces la configuracion de la figura 2, llevando a cabo una segunda fase global de alimentacion. En esta configuracion, la columna 2 esta en la fase de concentracion, alimentandose (la columna 2) con la fraccion residual de la columna 5 todavfa rica en fructosa (linea de cfrculos), alimentandose las colas de esta columna, junto con mosto reciente u otro zumo de frutas reciente, a la columna 3 (linea discontinua). La columna 3 esta en la fase de absorcion, en la que se alimenta con la fraccion rica en glucosa y fructosa que proviene de la columna 2 y con mosto concentrado u otro zumo de frutas concentrado (linea discontinua); se extrae una fraccion enriquecida en glucosa del fondo de la columna 3 y se alimenta al tanque (linea de puntos y discontinua). La columna 4 esta en la fase de purificacion y esta en reposo, sin alimentacion o descarga.
La columna 5 esta en la fase de desorcion, y se alimenta con agua (para desplazar la fraccion de fructosa contenida en la misma, linea continua), extrayendose la fraccion de fructosa de su fondo y alimentandose al tanque 11 (linea discontinua y de puntos dobles), alimentandose la fructosa no extrafda a la columna 2 (linea de cfrculos). Esta configuracion la mantiene la planta durante 6 minutos y 30 segundos (seis minutos y medio). Despues de una segunda etapa de recirculacion de 19 minutos, la planta asume entonces la configuracion de la figura 3, llevando a cabo una tercera fase global de alimentacion. La columna 2 esta en la fase de desorcion, y se alimenta con agua (para desplazar la fraccion de fructosa contenida en la misma, linea continua), extrayendose la fraccion de fructosa de su fondo y alimentandose al tanque 11 (linea discontinua y de puntos dobles), alimentandose la fructosa no extrafda a la columna 3 (linea de cfrculos). La columna 3 esta en la fase de concentracion, en la que (la columna 3) se alimenta con la fraccion residual de la columna 2 todavfa rica en fructosa (linea de cfrculos), alimentandose sus colas, junto con mosto reciente u otro zumo de frutas reciente, a la columna 4 (linea discontinua). La columna 4 esta en la fase de absorcion, en la que se alimenta con la fraccion rica en glucosa y fructosa que proviene de la columna 3 y con mosto concentrado u otro zumo de frutas concentrado (linea discontinua); se extrae una fraccion enriquecida en glucosa del fondo de la columna 4 y se alimenta al tanque (linea de puntos y discontinua). La columna 5 esta en la fase de purificacion y esta en reposo, sin alimentacion o descarga.
Esta configuracion la mantiene la planta durante 6 minutos y 30 segundos (seis minutos y medio). Despues de una tercera etapa de recirculacion de 19 minutos, la planta asume entonces la configuracion de la figura 4, llevando a cabo una cuarta fase global de alimentacion. La columna 2 esta en la fase de purificacion y esta en reposo, sin alimentacion o descarga. La columna 3 esta en la fase de desorcion, y se alimenta con agua (para desplazar la fraccion de fructosa contenida en la misma, linea continua), extrayendose la fraccion de fructosa de su fondo y alimentandose al tanque 11 (linea discontinua y de puntos dobles), alimentandose la fructosa no extrafda a la columna 4 (linea de cfrculos). La columna 4 esta en la fase de concentracion, en la que se alimenta con la fraccion residual de la columna 3 todavfa rica en fructosa (linea de cfrculos), alimentandose las colas de la columna 4, junto con mosto reciente u otro zumo de frutas reciente, a la columna 5 (linea discontinua). La columna 5 esta en la fase de absorcion, en la que se alimenta con la fraccion rica en glucosa y fructosa que proviene de la columna 4 y con mosto concentrado u otro zumo de frutas concentrado (linea discontinua); se extrae una fraccion enriquecida en glucosa del fondo de la columna 5 y se alimenta al tanque (linea de puntos y discontinua). Esta configuracion la mantiene la planta durante 6 minutos y 30 segundos (seis minutos y medio).
Despues de una cuarta etapa de recirculacion adicional de 19 minutos, la planta asume de nuevo la configuracion de la figura 1, iniciando un nuevo ciclo de trabajo repitiendo la primera fase global de alimentacion. Al final de estos ciclos de trabajo el tanque 10 de glucosa contiene una disolucion enriquecida en glucosa lfquida cuyo contenido en solidos comprende al menos desde el 70% en peso hasta el 99,99% en peso de glucosa, por ejemplo una disolucion acuosa a aproximadamente 27° brix, mientras que el tanque 11 de fructosa contiene una disolucion enriquecida en fructosa lfquida cuyo contenido en solidos comprende al menos desde el 70% en peso hasta el 99,99% en peso de fructosa, por ejemplo una disolucion acuosa a aproximadamente 42° brix. Como en la presente realizacion, las disoluciones enriquecidas en glucosa y enriquecidas en fructosa lfquidas pueden alimentarse entonces por separado a la planta 37 de concentracion a vacfo para reducir su contenido de agua.
Despues del procesamiento en la planta 37 de concentracion a vacfo, pueden obtenerse las siguientes dos disoluciones lfquidas:
- una mezcla de fructosa concentrada lfquida a 82° brix, cuyo contenido en solidos contiene aproximadamente al menos el 96% en peso de fructosa, no mas del 2% en peso de glucosa, aproximadamente el 2-4% en peso o incluso menos de azucares minoritarios, no mas del 1% en peso de impurezas, es decir sustancias diferentes de sacaridos, alcoholes y flavonoides; las impurezas pueden ser en particular aniones, cationes y sales de los mismos;
- una mezcla de glucosa concentrada lfquida a aproximadamente el 90% a 72° brix, cuyo contenido en solidos contiene por ejemplo aproximadamente al menos el 90% en peso de glucosa, no mas del 8% en peso de fructosa, aproximadamente el 2-10% en peso o incluso menos de azucares minoritarios, no mas del 1% en peso de las impurezas mencionadas anteriormente.
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Despues de mezclar y/o diluir cuando sea necesario para alcanzar la calificacion deseada, estas fracciones de fructosa y/ o glucosa concentradas obtenidas a partir de uvas u otros tipos de frutas ya pueden comercializarse en esta fase como disoluciones lfquidas, y son adecuadas por ejemplo como edulcorante de yogur, mermelada, zumos y otras bebidas en la industria alimentaria. Puesto que estas fracciones lfquidas concentradas se han obtenido simplemente extrayendo fructosa, glucosa y otros oligosacaridos ya contenidos como tales en las frutas, los productos alimenticios finales que las contienen pueden marcarse como “sin azucar” o “totalmente natural” conforme con las normas europeas y extra-europeas mas actuales.
En la industria del vino las fracciones de fructosa y/o glucosa concentradas anteriores obtenidas a partir de uvas pueden usarse para elevar la graduacion alcoholica de mosto en fermentacion o para endulzar vinos. Gracias al contenido de azucares minoritarios ya contenidos en frutas naturales, tal como pentosas, hexosas, ribosa, arabinosa, xilosa, manosa, galactosa, ramnosa, de alcoholes polihidroxilados y de flavonoides, las fracciones de fructosa y/o glucosa concentradas que pueden obtenerse segun la invencion mantienen los aromas, sabores y regustos de frutas naturales y son mas adecuadas para recetas de alimentos tradicionales y/o naturales. Alternativamente tal fructosa y/o glucosa obtenida a partir de uvas puede secarse, cristalizarse y/o pulverizarse adicionalmente tal como se describe con mas detalle mas adelante. La planta descrita implementa un procedimiento para producir productos de azucar a partir de uvas u otros tipos de frutas.
El procedimiento segun la invencion comprende tratar una disolucion de mosto concentrado rectificado lfquido u otro zumo de frutas concentrado rectificado lfquido mediante cromatograffa, para separar al menos un azucar contenido en el mismo. En particular el procedimiento segun la invencion, para producir productos de azucar a partir de uvas u otras frutas comprende las etapas de:
i) proporcionar un zumo de frutas que comprende glucosa libre y fructosa libre;
ii) desmineralizar y decolorar el zumo de frutas de manera que se lleva su contenido en solidos a comprender desde el 99% en peso hasta el 99,99% en peso de sacaridos, alcoholes y flavonoides, y desde el 1% en peso hasta el 0,01% en peso de aniones y cationes;
iii) separar mediante cromatograffa el zumo de frutas decolorado y desmineralizado de manera que se obtiene al menos una fraccion enriquecida en glucosa o una fraccion enriquecida en fructosa a partir del zumo de frutas mediante cromatograffa, en el que el contenido en solidos de la fraccion enriquecida en glucosa comprende de desde el 70% en peso hasta el 99,99% en peso de glucosa, y el contenido en solidos de la fraccion enriquecida en fructosa comprende desde el 70% en peso hasta el 99,99% en peso de fructosa.
Se cree que el contenido particularmente bajo de aniones, cationes y otros compuestos distintos de azucar, de alcoholes polihidroxilados y de flavonoides del zumo de frutas decolorado y desmineralizado lfquido alimentado a la planta 1 cromatografica, aumenta la eficacia de la propia planta cromatografica, que puede producir durante largos periodos de tiempo, tal como varios anos, fracciones enriquecidas en fructosa y glucosa de alta pureza, con altos rendimientos y sustancialmente sin necesidad de regenerar o reemplazar las resinas de intercambio ionico. El inventor notifico que si se alimenta un zumo de frutas decolorado y desmineralizado menos puro a la planta 1 cromatografica, por ejemplo que tiene un contenido en solidos del 3-5% en peso de aniones + cationes + compuestos distintos de azucar + compuestos distintos de alcoholes polihidroxilados + compuestos distintos de flavonoides del zumo de frutas decolorado y desmineralizado lfquido alimentado a la planta 1 cromatografica, la pureza de la glucosa y la fructosa finales empeora rapidamente.
El mosto concentrado rectificado lfquido u otro zumo de frutas concentrado lfquido usado para separar los azucares tiene preferiblemente una concentracion de 65° brix antes del tratamiento, es decir despues del procesamiento en la planta 20 de decoloracion y desmineralizacion y antes de alimentarse a las columnas 2-4 cromatograficas.
Los azucares separados obtenidos de la planta 1 cromatografica comprenden una disolucion de glucosa lfquida y una disolucion lfquida de fructosa. Al menos uno de estos azucares obtenidos se separan entonces de la disolucion lfquida que lo contiene, consiguiendose esta separacion mediante cristalizacion en la region metaestable de la disolucion lfquida tratada (es decir, de la disolucion de glucosa y/o fructosa lfquida). Como “region metaestable” se entiende la region del diagrama de fases de la disolucion lfquida tratada donde se inicia la formacion de cristales de glucosa o fructosa. La cristalizacion de fructosa comprende las etapas de concentrar la disolucion lfquida de fructosa, una posible siembra con cristales de fructosa (para limitar el tiempo de cristalizacion), enfriar, hacer crecer cristales de fructosa y separar los cristales de la disolucion lfquida.
Ventajosamente, durante la etapa de concentracion la disolucion lfquida se lleva hasta una concentracion de 8084° brix, por ejemplo mediante evaporacion de agua simple. Cualquier siembra posterior se lleva a cabo preferiblemente anadiendo cristales de fructosa de menos de 0,15 milfmetros de tamano a la disolucion lfquida en una cantidad del 0,95-5,00% en peso. El enfriamiento se lleva a cabo enfriando la disolucion lfquida hasta una temperatura de 10-15°C, siendo la separacion mediante centrffuga. Por ejemplo la disolucion de fructosa, tambien denominada “mezcla de fructosa concentrada” anteriormente, se lleva hasta 82° brix a una temperatura de 12°C y la siembra se lleva a cabo con el 1% de cristales. El secado de los cristales obtenidos (en un secador estatico a vacfo)
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no presenta dificultad, siendo los cristales estables a temperature ambiental en condiciones de humedad cercanas a
0 mayores del 60%.
De esta manera pueden obtenerse cristales de glucosa pura y fructosa pura, cuyos contenidos en solidos comprenden al menos el 99,5-99,9% en peso de glucosa y al menos el 99,5-99,9% en peso de fructosa respectivamente. Se ha notificado que el bajo contenido de impurezas mencionado anteriormente, es decir, sustancias diferentes de sacaridos, alcoholes y flavonoides, en particular aniones y cationes del zumo de frutas decolorado y desmineralizado lfquido alimentado a la planta 1 cromatografica permite una formacion cristales de glucosa y fructosa mas facil. La fructosa cristalina asf obtenida puede venderse por ejemplo como edulcorante en varios productos alimenticios, tales como bebidas, mermeladas y productos de panaderfa. Los contenidos minoritarios de alcoholes polihidroxilados y flavonoides mencionados anteriormente le dan a la fructosa cristalina o en polvo el sabor natural caracterfstico de las frutas de las que se extrajo. La separacion de glucosa comprende las etapas de concentrar la disolucion lfquida de glucosa, tambien denominada “mezcla de glucosa concentrada” anteriormente, enfriar y granular la glucosa, y secar la glucosa.
La concentracion de la disolucion lfquida de glucosa concentrada se lleva adecuadamente hasta 68-82° brix, y preferiblemente hasta 70-74° brix. El enfriamiento se lleva a cabo hasta una temperatura de 10-15°C y preferiblemente hasta 11-13°C, siendo la granulacion simultanea al enfriamiento. Ventajosamente, la mezcla se agita durante el enfriamiento, la granulacion y el secado a vacfo. Por ejemplo, la mezcla de glucosa se ha concentrado hasta 72° brix y entonces se lleva hasta una temperatura de 12°C.
La glucosa obtenida de esta manera no presenta una estructura cristalina, se seca facilmente en un secador estatico y tiene forma de un polvo; puede comercializarse como edulcorante en alimentos particulares en los que se desea un sabor mas neutro.
Finalmente, la glucosa separada de su mezcla lfquida y la fructosa separada de su mezcla lfquida se mezclan ventajosamente entre sf para formar el mosto concentrado rectificado en forma cristalina o de polvo. La forma cristalina o de polvo es mas adecuada por ejemplo para productos de panaderfa.
En la practica se ha encontrado que el procedimiento y la planta para producir productos de azucar a partir de uvas u otros tipos de frutas segun la invencion son particularmente ventajosos, ya que permiten que el zumo de frutas concentrado rectificado, en particular mosto concentrado rectificado, se obtenga en cantidades industriales y en forma lfquida, cristalina o de polvo de muy alta calidad, en particular una pureza muy alta. Por ejemplo, si cada una de las columnas 2, 3, 4, 5, 21, 23, 25, 27 contiene aproximadamente 10 m3 de resina de intercambio ionico, la planta
1 descrita anteriormente puede producir aproximadamente 72 m3/dfa de una fraccion enriquecida en fructosa lfquida a 42° brix, 96 m3/dfa de una fraccion enriquecida en glucosa lfquida a 26° brix, aproximadamente 10.000 kg/dfa de fraccion enriquecida en fructosa cristalina o en polvo y aproximadamente 11.000 kg de fraccion enriquecida en glucosa cristalina o en polvo, con un consumo de aproximadamente 0,265 kWh de energfa electrica y 0,150 smc de metano para cada kilogramo de producto final.
Otro factor que hace que sea mas facil alcanzar un grado de pureza mayor de los monosacaridos obtenidos es que estan presentes como tal en las frutas y, segun la invencion, simplemente se extraen de las frutas, en lugar de dividir moleculas de polisacaridos naturales.
El procedimiento y la planta para producir productos de azucar a partir de uvas concebidos de esta manera son susceptibles de numerosas modificaciones y variantes, estando todas dentro del alcance del concepto inventivo; por ejemplo pueden usarse para producir productos de azucar, y en particular fructosa, a partir de otros tipos de frutas tales como manzanas, datiles, peras, melocotones, albaricoques, higos, naranjas, pomelos. Ademas pueden reemplazarse todos los detalles por elementos tecnicamente equivalentes.
En resumen, las ensenanzas anteriores permiten proporcionar un procedimiento y una planta para producir productos de azucar a partir de uvas u otras frutas mediante los cuales se eliminan las desventajas tecnicas de la tecnica conocida. Las ensenanzas anteriores permiten proporcionar un procedimiento y una planta que permiten obtener un producto cristalino o en polvo en vez de una masa gelatinosa. En particular, a traves de un procedimiento segun las ensenanzas anteriores puede eliminarse el agua de la masa gelatinosa muy eficazmente. Gracias a las ensenanzas anteriores pueden proporcionarse un procedimiento y una planta, que permiten obtener un producto terminado que es estable al aire y facil de trabajar; ademas pueden proporcionarse un procedimiento y una planta, que no requieren el uso de alcohol etflico, reduciendo sustancialmente de ese modo los costes relacionados. Un procedimiento y una planta segun las ensenanzas anteriores pueden industrializarse facilmente. Un procedimiento y una planta segun las ensenanzas anteriores permiten obtener un producto terminado que presenta caracterfsticas satisfactorias en cuanto a sequedad, sabor y olor.

Claims (12)

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Procedimiento para producir productos de azucar a partir de frutas, que comprende las etapas de:
i) proporcionar un zumo de frutas que comprende glucosa libre y fructosa libre;
ii) desmineralizar y decolorar el zumo de frutas de manera que se lleva su contenido en solidos a comprender desde el 99% en peso hasta el 99,99% en peso de una mezcla de sustancias elegida del grupo que consiste en sacaridos, alcoholes y flavonoides u otros polifenoles; comprendiendo los sacaridos glucosa libre y fructosa libre;
iii) separar mediante cromatograffa el zumo de frutas decolorado y desmineralizado de manera que se obtiene al menos una fraccion enriquecida en glucosa y/o una fraccion enriquecida en fructosa a partir del zumo de frutas, en el que el contenido en solidos de la fraccion enriquecida en glucosa comprende al menos desde el 70% en peso hasta el 99,99% en peso de glucosa, y el contenido en solidos de la fraccion enriquecida en fructosa comprende desde el 70% en peso hasta el 99,99% en peso de fructosa; en el que la etapa ii) comprende alimentar el zumo de frutas en una o mas columnas que contienen cada una, una resina de intercambio cationico y/o anionico.
Procedimiento para producir productos de azucar a partir de frutas segun la reivindicacion 1, en el que la etapa ii) se lleva a cabo de manera que se lleva el contenido en solidos del zumo de frutas a comprender desde el 0,0001% en peso hasta el 1% en peso de impurezas elegidas del grupo que consiste en aniones, cationes y sales.
Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la etapa ii) de desmineralizar y decolorar el zumo de frutas lleva su contenido en solidos a comprender desde el 99% en peso hasta el 99,8% en peso de una mezcla de sustancias elegida del grupo que consiste en sacaridos, alcoholes y flavonoides u otros polifenoles.

Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la etapa ii) de desmineralizar y decolorar el zumo de

frutas lleva su contenido en solidos a comprender desde el 99% en peso hasta el 99,99% en peso de
sacaridos, en el que los sacaridos comprenden una o mas sustancias elegidas del grupo que consiste en pentosas, hexosas, ribosa, arabinosa, xilosa, manosa, galactosa, ramnosa, monosacaridos, disacaridos, trisacaridos, tetrasacaridos.

Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la etapa ii) de desmineralizar y decolorar el zumo de

frutas lleva su contenido en solidos a comprender desde el 99% en peso hasta el 99,99% en peso de
sacaridos, en el que los sacaridos comprenden una o mas de las siguientes sustancias: pentosas, hexosas, ribosa, arabinosa, xilosa, manosa, galactosa, ramnosa.
Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la etapa ii) de desmineralizar y decolorar el zumo de frutas comprende la etapa de poner en contacto el zumo de frutas lfquido con uno o mas lechos de resinas de intercambio ionico.
Procedimiento segun la reivindicacion 6, en el que en la etapa ii) al menos uno de los lechos de resinas de intercambio ionico comprende resinas de intercambio ionico que tienen grupos amina terciaria como grupos funcionales u otras resinas de intercambio anionico debil.
Procedimiento segun la reivindicacion 6, en el que la etapa ii) de desmineralizar y decolorar el zumo de frutas comprende la etapa de poner en contacto el zumo de frutas lfquido con una sucesion de lechos de resinas de intercambio anionico y resinas de intercambio cationico.
Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que en la etapa i) el zumo de frutas se obtiene a partir de una o mas de las siguientes frutas: uvas, manzanas, datiles, peras, melocotones, albaricoques, higos, naranjas, pomelos.
Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que la mayor parte de la resina de intercambio anionico y/o cationico de la etapa ii) comprende una matriz de copolfmero de estireno- divinilbenceno.
Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que la mayor parte de la resina de intercambio anionico y/o cationico de la etapa ii) comprende aminas terciarias y/o cuaternarias como grupos funcionales.
Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la etapa iii) comprende alimentar el zumo de frutas decolorado y desmineralizado en una o mas columnas que contienen cada una, una resina de intercambio
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ionico.
13. Procedimiento segun la reivindicacion 12, en el que la etapa iii) comprende alimentar el zumo de frutas decolorado y desmineralizado en una o mas columnas que contienen cada una, una resina de intercambio cationico.
14. Procedimiento segun la reivindicacion 13, en el que la mayor parte de la resina de intercambio cationico de la etapa iii) comprende una matriz de copolfmero de estireno-divinilbenceno.
15. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se proporciona una planta de decoloracion y desmineralizacion para obtener zumo de frutas rectificado concentrado y comprende una pluralidad de columnas, cada una de las cuales contiene un lecho solido de resinas de intercambio ionico; algunas de las columnas de tratamiento contienen un lecho de resinas de intercambio anionico y las columnas de tratamiento restantes contienen un lecho de resinas cationicas; las columnas estan conectadas de manera flufdica por conductos a traves de los cuales fluye el zumo de frutas durante el tratamiento.
16. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se alterna cada columna
de tratamiento que contiene resinas de intercambio anionico con una columna de tratamiento que contiene
resinas de intercambio cationico a lo largo de la trayectoria flufdica del zumo de frutas que va a tratarse.
17. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera columna de la
serie contiene unas resinas de intercambio anionico; la ultima columna de tratamiento de la serie contiene
resinas de intercambio cationico.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITRM20110376A1 (it) * 2011-07-18 2013-01-19 Luigi Pirrone Dolcificante di origine vegetale costituito da glucosio e fruttosio presenti in concentrazioni variabili, provenienti dalla trasformazione di materie prime di origine vegetale e loro derivati, con addizione o meno di componenti commestibili
CN104837376A (zh) * 2012-08-20 2015-08-12 天然成分有限责任公司 从水果中制备糖产品的方法
ITBO20130126A1 (it) * 2013-03-25 2014-09-26 Naturalia Ingredients S R L Compressa comprendente fruttosio
SG10202107085TA (en) 2015-04-10 2021-08-30 Comet Biorefining Inc Methods and compositions for the treatment of cellulosic biomass and products produced thereby
CN105396324B (zh) * 2015-12-01 2017-04-26 迈安德集团有限公司 一种淀粉糖脱色系统及脱色工艺
US11898184B2 (en) 2017-09-07 2024-02-13 Sweet Sense Inc. Low glycemic sugar composition
US20240251826A1 (en) * 2018-10-02 2024-08-01 West Invest Sa Process for producing purified pac's and sugar from fruit juice, and compositions comprising same
EP3962623A1 (en) * 2019-05-03 2022-03-09 Bono & Ditta S.p.A. Process for the separation of pinitol from a carob extract

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3416961A (en) 1964-01-07 1968-12-17 Colonial Sugar Refining Co Process for the separation of fructose and glucose
IT1141370B (it) 1980-02-22 1986-10-01 Anic Spa Metodo ed apparecchiatura per la separazione in continuo di fruttosio da glucosio a partire da zucchero invertito o da sciproppi di glucosio isomerizzati
JPH1190106A (ja) 1997-09-26 1999-04-06 Daicel Chem Ind Ltd 擬似移動床式クロマト分離装置
IT1306735B1 (it) 1999-10-27 2001-10-02 Luigi Pirrone Procedimento per la solidificazione di mosto concentrato rettificato edei prodotti di trasformazione di origine vegetale e loro derivati.
US7935189B2 (en) 2007-06-21 2011-05-03 Cantine Foraci S.R.L. Process and plant for producing sugar products from grapes

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