ES2614033T3 - Método de producción de un producto alimenticio - Google Patents
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Abstract
Un método para producir un producto alimenticio de base vegetal tratado térmicamente que comprende: (a) poner en contacto un material alimenticio de base vegetal con asparaginasa a una temperatura de 67-75 °C; (b) secar el material alimenticio de base vegetal a una temperatura del aire de 40 a 90°C; y (c) tratar térmicamente el material alimenticio de base vegetal tratado con asparaginasa para obtener el producto alimenticio de base vegetal tratado térmicamente; en donde la asparaginasa tiene una actividad residual después de 4 horas de incubación en agua desionizada con SAPP al 0,5% a 70°C, pH 5, de al menos 20%, con preferencia al menos 40%, más preferiblemente al menos 60%, todavía más preferiblemente al menos 80%, de la actividad sin tal incubación; y en donde la asparaginasa tiene una actividad a 35 °C, pH 6, de al menos 20%, preferiblemente al menos 30%, y más preferiblemente al menos 35%, de su actividad a 50°C, pH 6.
Description
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30
35
40
45
50
Ejemplo 2
Comparación de la estabilidad térmica de las variantes termoestables y la enzima de tipo salvaje del tratamiento continuo de patatas fritas para mitigación de la acrilamida
Se pelaron manualmente patatas (Maris Piper o Bintje) para freír y se cortaron en patatas fritas (tamaño 0,8 x 0,8 x 5 cm) utilizando una cortadora de patatas fritas (Coupe Frites). Los palitos de patata de las patatas individuales se mezclaron y se mantuvieron en agua desionizada hasta su utilización. Porciones de 20 g de palitos de patata se escaldaron en dos pasos; primeramente a 85 °C durante 4 min (4 L de agua desionizada que se reutilizó) y subsiguientemente en 250 mL de agua desionizada a 70°C durante 15 min (agua nueva para cada muestra). El tratamiento con la enzima se realizó por mantenimiento de los palitos de patata escaldados durante 5 min a 70°C en 200 mL de solución de enzima (pirofosfato ácido de sodio al 0,5% en agua desionizada) dosificando 10.000 ASNU/L de las variantes o la enzima de tipo salvaje. Cada 5 mL se sumergió en el baño de enzima una nueva porción de palitos de patata a fin de mimetizar el uso continuo del baño de enzima. Se tomaron muestras del baño de enzima cada 30 min durante un periodo total de 4 horas y se congelaron para análisis posterior de la actividad.
Los resultados se muestran a continuación.
Tabla 2: Actividad residual de la solución de enzima después de 4 horas de uso continuo a 70°C de inmersión de tiras de patata recién escaldadas y mantenimiento de cada porción durante 5 min. La actividad residual después de 4 horas se calcula como porcentaje de la actividad inicial medida para t = 0.
- imagen10
-
%
imagen11 %imagen12 %
- Muestra
- Act. residual Muestra Act. residual Muestra Act. residual
- JN102
- 81 JN158 112 JN179 111
- JN117
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- JN152
- 77 JN168 80 tipo salvaje 8
Como se ve por la tabla, todas las variantes exhiben un aumento significativo de estabilidad a 70°C comparadas con la enzima de tipo salvaje también en condiciones de uso continuo en un esquema de aplicación.
Ejemplo 3
Eficiencia de aplicación de las variantes termoestables en el tratamiento de patatas fritas para mitigación de la acrilamida
Se pelaron manualmente patatas (Maris Piper o Bintje) para freír y se cortaron en patatas fritas (tamaño 0,8 x 0,8 x 5 cm) utilizando una cortadora de patatas fritas (Coupe Frites). Los palitos de patata de las patatas individuales se mezclaron y se mantuvieron en agua desionizada hasta su utilización. Porciones de 75 g de palitos de patata se escaldaron en dos pasos; primeramente a 85 °C durante 4 min (4 L de agua desionizada que se reutilizó) y subsiguientemente en 250 mL de agua desionizada a 70°C durante 15 min (agua nueva para cada muestra). El tratamiento con la enzima se realizó por inmersión de los palitos de patata escaldados durante 1 min a 70°C en 250 mL de solución de enzima (pirofosfato ácido de sodio al 0,5%, pH 5 en agua desionizada) utilizando una dosis de
10.000 ASNU/L de las variantes. Para comparación, se incluyó una muestra de control sumergida en SAPP al 0,5% sin enzima. El ensayo de la enzima de tipo salvaje se realizó a 55 °C para asegurar la actividad. Las muestras se prepararon por triplicado. Después del tratamiento con la enzima, los palitos de patata se secaron en un armario de calentamiento ventilado durante 10 min a 85 °C, 20% RH (humedad relativa), y se frieron parcialmente en aceite vegetal durante 1 min a 175 °C. Las muestras se congelaron rápidamente y se frieron finalmente por segunda vez durante 3 min a 175 °C.
Las patatas fritas se mezclaron y la acrilamida se extrajo utilizando acetonitrilo y un Extractor Automático con Disolvente (ASE de Dionex). El extracto se trató con solución Carrez I y II (la solución Carrez I contiene 15 g/100 mL de hexacianoferrato(II) de potasio trihidratado (K4[Fe(CN)6] x 3H2O); la solución Carrez II contiene 30 g/100 ml de sulfato de zinc heptahidratado (ZnSO4 x 7H2O)), se dejó durante una noche en el frigorífico y se filtró utilizando un filtro de 0,22 µm antes del análisis por HPLC (columna: Dionex IonPac ICE-AS1, 9x250 mm, eluyente: HCl 5 mM,
detección: UV a 202 nm). La acrilamida se identificó y se cuantificó por comparación con estándares conocidos.
Los resultados se dan a continuación.
5 Tabla 3: Reducción calculada de la formación de acrilamida en las patatas fritas finales tratadas con las diferentes variantes a una dosis fija de 10.000 ASNU/L y a una temperatura de inmersión de 70°C. La reducción se calcula por comparación con una muestra de control sumergida en SAPP sin enzima. Para la enzima de tipo salvaje, el tratamiento se realizó a una temperatura de inmersión de 55 y 70°C. Los números duplicados son de pruebas separadas repetidas.
10
- Tratamiento
- Reducción frente a la muestra de control,%
- Control
- 0
- Tipo salvaje (55°C)
- 45
- Tipo salvaje (70°C)
- 1
- JN135
- 53
- JN140
- 55
- JN145
- 35
- JN152
- 54/50
- JN158
- 52
- JN159
- 49
- JN161
- 41
- JN165
- 37
- JN166
- 36
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- 46
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- 42
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- 41
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- 51
- JN180
- 52
- JN181
- 51/51
- JN182
- 51/49
- JN183
- 48
- JN184
- 47
- JN226
- 61
La acrilamida en el producto final de patatas fritas se ha reducido aproximadamente 50%, demostrando que las variantes son activas en la aplicación. Para la enzima de tipo salvaje, las reducciones alcanzadas en los niveles de acrilamida eran 45% a 55 °C y 1% a 70°C.
15
Ejemplo 4
Actividad a temperatura
20 Se diluyó enzima purificada con tampón de acetato de sodio 20 mM de pH 5,5 a una concentración aproximada de 2 rASNU/ml. Se añadieron 10 µL de solución de enzima a 100 µL de solución sustrato, que se ha pre-incubado a temperatura diferente, de ensayo rASNU en una placa PCR de 96 pocillos y se incubaron durante 20 min. La reacción se paró por adición de 100 µL de solución de parada, y se midió la absorbancia a 490 nm.
25
Tabla 4: Actividad a temperatura en porcentaje de la actividad a 50°C
- Variante No.
- Actividad térmica (100% a 50°C)
- 35°C
- 60°C 70°C
- Tipo salvaje
- 78% 64% 4%
- JN065
- 67% 68% 24%
- JN070
- 64% 68% 25%
- JN117
- 63% 69% 30%
- JN135
- 79% 72% 29%
- JN140
- 69% 67% 34%
- JN145
- 72% 68% 25%
- JN148
- 67% 75% 29%
- JN152
- 57% 79% 35%
- JN158
- 51% 79% 38%
- JN159
- 67% 68% 27%
- JN161
- 51% 82% 39%
- JN162
- 63% 73% 31%
- JN165
- 55% 77% 38%
- JN166
- 63% 69% 30%
- JN167
- 53% 83% 42%
- JN168
- 71% 71% 31%
- JN178
- 50% 83% 42%
- JN179
- 45% 83% 41%
- JN180
- 39% 92% 51%
- JN181
- 38% 96% 52%
- JN182
- 41% 92% 50%
- JN183
- 57% 77% 37%
- JN184
- 58% 92% 46%
- JN226
- 59% 84% 41%
Ejemplo 5
5
Actividad a pH
Se diluyeron enzimas purificadas con tampón de acetato de sodio 20 mM de pH 5,5 a una concentración aproximada de 2 rASNU/mL. Se añadieron 10 µL de solución de enzima a 100 µL de solución sustrato preincubada con pH
10 diferente preparada por mezcla de 2 vols. de solución sustrato del ensayo rASNU y volumen igual de tampón Britton-Robinson 200 mM (pH 2,5 -11,5). Después de 20 min de incubación a 50°C, la reacción se paró por adición de 100 µL de solución de parada y se midió la absorbancia a 490 nm.
Tabla 5: Actividad a pH 15
- Variante No.
- Actividad a pH
- imagen13
- pH5/pH6,5 a 50°C
- Tipo salvaje
- 36%
- JN065
- 41%
- Variante No.
- Estabilidad al pH a 70°C, 2h
- pH4
- pH5 pH6 pH7
- JN102
- 62% 64% 0% 0%
- JN117
- 77% 78% 0% 0%
- JN135
- 93% 94% 10% 0%
- JN140
- 74% 77% 28% 0%
- JN145
- 93% 99% 46% 0%
- JN148
- 77% 80% 44% 0%
- JN152
- 91% 92% 27% 0%
- JN158
- 93% 98% 73% 0%
- JN159
- 87% 91% 69% 0%
- JN161
- 98% 100% 94% 74%
- JN162
- 98% 102% 93% 1%
- JN165
- 98% 100% 84% 2%
- JN166
- 95% 98% 81% 0%
- JN167
- 105% 103% 92% 40%
- JN168
- 108% 105% 95% 12%
- JN178
- 105% 106% 99% 37%
- JN179
- 109% 104% 94% 4%
- JN180
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- JN181
- 110% 112% 100% 38%
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- 109% 112% 101% 74%
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- 106% 104% 98% 75%
- JN184
- 94% 84% 54% 0%
- JN226
- 99% 99% 92% 80%
Ejemplo 7
Estabilidad térmica de la enzima en SAPP al 0,5%
5 La enzima purificada se diluyó con dihidrógeno-pirofosfato de sodio (SAPP) al 0,5% de pH 5,0 a una concentración aproximada de 6 rASNU/mL. Se transfirieron 50 µL de solución diluida de enzima a una placa PCR de 96 pocillos y se incubaron a 70°C-80° C durante 4 horas utilizando un ciclador térmico. Inmediatamente después de la incubación, se añadieron 10 µL de solución incubada a 100 µL de solución sustrato preincubada del ensayo rASNU en una placa
10 de 96 pocillos y se incubaron a 37 °C o 50°C durante 20 min. La reacción se paró por adición de 100 µL de solución de parada y se midió la absorbancia a 490 nm. La actividad residual se determinó utilizando la actividad de una muestra similar incubada a 25 °C como control.
TABLA 7: Actividad residual después de 4 horas 15
- Variante No.
- Actividad residual después de 4 horas en SAPP al 0,5%, pH5
- 70°C
- 72 °C 74 °C 76 °C 78 °C 80°C
- Tipo salvaje
-
1%
1%
imagen15 imagen16 imagen17 imagen18
- JN065
-
1%
2%
imagen19 imagen20 imagen21 imagen22
- JN070
-
35%
1%
2%
1%
1%
imagen23
- JN102
-
53%
6%
2%
2%
1%
imagen24
- Variante No.
- Actividad residual después de 4 horas en SAPP al 0,5%, pH5
- 70°C
- 72 °C 74 °C 76 °C 78 °C 80°C
- JN117
-
61%
6%
1%
1%
1%
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- JN135
-
88%
72%
21%
1%
1%
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- JN140
-
67%
52%
21%
2%
1%
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-
90%
71%
17%
2%
1%
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- JN148
-
74%
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