ES2730852T3 - Método para la preparación de un extracto secado, de baja higroscopia de una especie de fruta o de hortalizas ricas en vitamina C - Google Patents

Método para la preparación de un extracto secado, de baja higroscopia de una especie de fruta o de hortalizas ricas en vitamina C Download PDF

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Abstract

Método para la preparación de un extracto secado, de baja higroscopia de una especie de fruta o de hortalizas ricas en vitamina C, como la acerola (Malpighia glabra) o el camu-camu (Myrciaria dubia), incluyendo las etapas de - preparar un zumo de la especie, - eliminar al menos una parte de los azúcares contenidos en el zumo mediante un proceso fermentativo que genera un contenido de etanol en el zumo pero que no altera otros ingredientes del zumo, en donde el tiempo de fermentación está entre 2 y 6 días, preferiblemente 2 y 4 días y la temperatura de fermentación está entre 10 ºC y 50 ºC, preferiblemente entre 20 ºC y 30 ºC, - eliminar el contenido de etanol del zumo tratando el residuo que incluye los contenidos de vitamina C para conseguir un extracto húmedo rico en vitamina C como residuo que incluye los contenidos de vitamina C, y - secar el residuo hasta obtener un polvo de baja higroscopia, caracterizado por que el etanol se elimina mediante un proceso UHT, preferiblemente un proceso UHT por tratamiento de vapor directo.

Description

DESCRIPCIÓN
Método para la preparación de un extracto secado, de baja higroscopia de una especie de fruta o de hortalizas ricas en vitamina C
La presente invención se refiere a un proceso para la preparación de un extracto secado, de baja higroscopia de una especie de fruta o de hortalizas ricas en vitamina C, es decir, un producto natural rico en vitamina C de solamente origen natural de frutas y hortalizas en forma secada y estable.
El antecedente de la invención se comenta como sigue. En cuanto a los productos alimenticios el mercado y los consumidores hoy en día prefieren sustancias de origen natural sobre los compuestos químicamente sintetizados. Esto requiere procesos económicos industriales para enriquecer y estabilizar las sustancias de fuentes naturales. La acerola (Malpighia glabra) es una planta tropical que produce frutos ricos en vitamina C. También el camu-camu (Myrciaria dubia) es un árbol del Amazonas que produce frutos muy ricos en vitamina C. Otras frutas y hortalizas que son ricas en vitamina C son el escaramujo, el pimiento, el espino amarillo, la naranja, la grosella negra o la guayaba. Los frutos, zumos y concentrados de zumo de estas plantas se comercializan, pero tienen limitaciones debido a su contenido de agua y, por tanto, baja estabilidad así como transporte ineficaz. Por estas razones el secado de tales productos se realiza por procesos conocidos a los expertos tales como secado por pulverizado, liofilización o secado en cinta. Sin embargo, estas técnicas están limitadas en el caso de los productos descritos, principalmente debido al alto contenido de azúcar que conduce a productos tiernos y/o altamente higroscópicos, los cuales no son factibles para la industria alimentaria o farmacéutica.
Los ayudantes del secado clásicos como maltodextrinas u otros vehículos no resuelven el problema, ya que se reduce el contenido relativo de Vitamina C si se añaden estos vehículos.
El documento JP 2005 154432 A describe la fermentación del zumo de acerola preconcentrado con S. cerevisiae y posterior liofilización del producto. Los parámetros de fermentación son 20 horas a 32 °C.
Los documentos US 3.012.942 A y US 3.086.915 se refieren a la producción de concentrados secos libres de azúcar de zumo de acerola en donde el contenido de azúcar se elimina por fermentación. Los parámetros de fermentación están en el orden de menos de un día a más de 2 días y temperaturas a por ejemplo 26 °C.
Ahora el objetivo de la presente invención es proporcionar un método para la preparación de un extracto en polvo secado, de baja higroscopia de la especie de fruta o de hortalizas ricas en vitamina C cuyo método es fácil y eficaz de ser realizado a una escala industrial y conduce a un producto que se mejora en cuanto a su higroscopicidad. Este objetivo se consigue por el método según las etapas de la reivindicación 1 que son:
- preparar un zumo de la especie,
- eliminar al menos una parte de los azúcares contenidos en el zumo por un proceso fermentativo que no altera otros ingredientes en el zumo, en donde el tiempo de fermentación está entre 2 y 6 días, preferiblemente entre 2 y 4 días y la temperatura de fermentación está entre 10 °C y 50 °C, preferiblemente entre 20 °C y 30 °C, - eliminar el contenido de etanol del zumo tratando el residuo que incluye los contenidos de vitamina C para conseguir un extracto húmedo rico en vitamina C como residuo que incluye los contenidos de vitamina C, en donde como rasgo característico la eliminación del etanol tiene lugar por un proceso UHT, preferiblemente un proceso UHT por tratamiento por vapor directo, y
- secar el residuo hasta un polvo de baja higroscopia.
Debido al uso de procesos para reducir y eliminar el contenido de azúcar en tales productos por fermentación como se reivindica además en las reivindicaciones dependientes, los compuestos restantes que incluyen vitamina C (ácido ascórbico) en las bases de fruta o de hortalizas se aumentan ligado a la reducción de azúcar en el producto final. El método bioquímico para eliminar los contenidos de azúcar del zumo se basa en una fermentación añadiendo levadura, preferiblemente de la especie Saccharomyces cerevisiae, al zumo. Por tanto, los contenidos de azúcar se fermentan a etanol después de lo cual el estanol se elimina para conseguir el extracto húmedo rico en vitamina C como un producto intermedio del proceso de la presente invención.
Dentro de esta realización alternativa preferiblemente se usa un zumo concentrado que se diluye a una solución que contiene 10 % a 30 %, preferiblemente 20 % de sólidos solubles. Todos los parámetros anteriormente mencionados ayudan a, por un lado, conservar los altos contenidos de vitamina C y, por otro lado, a optimizar el rendimiento del proceso de producción según la invención.
Para eliminar la levadura la solución fermentada se centrifuga o se filtra y después como una opción se evaporada a una concentración mayor del 50 % de sólidos solubles mediante un proceso con baja entrada térmica, preferiblemente bajo vacío.
Finalmente el extracto húmedo rico en vitamina C se puede secar hasta el polvo de baja higroscopia por secado por pulverización, liofilización o cualquier otra técnica de secado apropiada.
Resumiendo, la presente invención describe un proceso para eliminar dichos azúcares en tales productos por procesos de fermentación, no alterando significativamente otros ingredientes en los productos de fruta o de hortalizas. Así, se puede producir un producto de baja higroscopia secado que ofrece la estabilidad aumentada de tales productos secos pero que tiene alto contenido de ácido ascórbico en tales productos.
Para facilitar más tal proceso el material de partida puede ser de tal madurez que el contenido relativo de ácido ascórbico es el más alto, en el caso de frutas que son frutas principalmente inmaduras (Weber y col. "Metabolic and isotopic correlations between D-Glucose, L-Ascorbic acid and L-Tartaric Acid", Isotopes Environ. Health Stud. 1997, 33, 151-155).
Se pueden tomar aspectos y ventajas adicionales de la invención por la siguiente descripción de las realizaciones preferidas. El único dibujo en la
Figura 1 muestra un diagrama de isotermas de adsorción de un extracto no fermentado y uno fermentado. Ejemplo 1 (solamente con fin ilustrativo)
Se diluye 1 kg de zumo del fruto de la acerola concentrado (28 °Brix) a 10 % de sólidos solubles. Se añade levadura, por ejemplo, de la especie Saccharomyces cerevisiae, a temperaturas alrededor de sus condiciones de trabajo óptimas dependiendo del tipo de levadura usada. Los parámetros se toman de un intervalo de temperatura de preferiblemente 20 a 25 °C y un tiempo de almacenamiento de normalmente 3 días. Después del análisis del contenido de azúcar restante en la mezcla de reacción por un ensayo enzimático la solución fermentada se filtra o se separa.
El producto intermedio así obtenido es un extracto húmedo rico en vitamina C que se concentra mediante un evaporador de placa de película ascendente como técnica de concentración del estado de la técnica con baja entrada térmica, preferiblemente bajo vacío para mantener el ácido ascórbico. A una concentración normalmente mayor del 50 % de sólidos solubles se puede usar tal extracto tal como está o secado por técnicas conocidas por los expertos tales como secado por pulverización, liofilización u otras técnicas de secado y produce un polvo de baja higroscopia.
El enriquecimiento mencionado de vitamina C llega a estar claro a partir de la siguiente tabla 1, en la que el extracto no fermentado es un concentrado de zumo de acerola secado por pulverización, el cual no se ha tratado con levadura y el extracto fermentado es el del ejemplo 1. Ambos extractos contienen maltodextrina al 60 % como agente de secado por pulverización.
Tabla 1: contenido de azúcar vitamina C del extracto fermentado no fermentado
Figure imgf000003_0001
Ejemplo 2
Se diluye 1 kg de zumo del fruto de la acerola concentrado (50 °Brix) a 20 % de sólidos solubles. Se añade la levadura, por ejemplo, de la especie Saccharomyces cerevisiae, a temperaturas alrededor de sus condiciones de trabajo óptimas dependiendo del tipo de levadura usada. Los parámetros se toman de un intervalo de temperatura de preferiblemente 20 a 25 °C y un tiempo de almacenamiento de normalmente 3 días. Después del análisis del contenido de azúcar restante por HPLC o ensayos enzimáticos se separa la solución fermentada.
El producto intermedio así obtenido es un extracto húmedo rico en vitamina C que es tratado por UHT, preferiblemente un proceso UHT por tratamiento de vapor directo, para eliminar el etanol. El extracto resultante se puede secar por técnicas como se describe en el ejemplo 1.
Control del producto
Para proporcionar las propiedades de baja higroscopia los extractos obtenidos como se explicó anteriormente se almacenan en atmósfera saturada con agua con diferente humedad relativa. Las diferentes humedades relativas se ajustaron por las soluciones de sal saturadas como se muestran en la siguiente tabla 2:
Figure imgf000004_0001
Estos productos obtenidos por los procesos según la invención no muestran ningún cambio físico hasta humedad relativa al 53 % en la forma en polvo. En comparación con los extractos comunes que contienen el mismo contenido de vehículo el extracto según la invención se comporta mucho menos higroscópico, lo cual se muestra en la Fig. 1 que presenta el diagrama de las isotermas de adsorción correspondientes de los extractos no fermentados y fermentados según la tabla 1. La absorción de agua de un extracto fermentado es considerablemente inferior - entre 4 y 8 puntos de porcentaje - por todo el intervalo completo entre el 40 % y 85 % de los valores prácticos de la humedad relativa en comparación con un extracto no fermentado.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Método para la preparación de un extracto secado, de baja higroscopia de una especie de fruta o de hortalizas ricas en vitamina C, como la acerola (Malpighia glabra) o el camu-camu (Myrciaria dubia), incluyendo las etapas de - preparar un zumo de la especie,
- eliminar al menos una parte de los azúcares contenidos en el zumo mediante un proceso fermentativo que genera un contenido de etanol en el zumo pero que no altera otros ingredientes del zumo, en donde el tiempo de fermentación está entre 2 y 6 días, preferiblemente 2 y 4 días y la temperatura de fermentación está entre 10 °C y 50 °C, preferiblemente entre 20 °C y 30 °C,
- eliminar el contenido de etanol del zumo tratando el residuo que incluye los contenidos de vitamina C para conseguir un extracto húmedo rico en vitamina C como residuo que incluye los contenidos de vitamina C, y - secar el residuo hasta obtener un polvo de baja higroscopia,
caracterizado por que el etanol se elimina mediante un proceso UHT, preferiblemente un proceso UHT por tratamiento de vapor directo.
2. El método según la reivindicación 1, caracterizado por que para eliminar el azúcar mediante un proceso bioquímico se añade al zumo una levadura para fermentar el azúcar y dar etanol.
3. El método según la reivindicación 2, caracterizado por que como zumo se usa un zumo concentrado que se diluye para dar una solución que contiene del 10 % a 30 %, preferiblemente de 20 % de sólidos solubles.
4. El método según las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado por que se usa una levadura de la especie Saccharomyces cerevisiae.
5. El método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el extracto húmedo rico en vitamina C se concentra a una concentración mayor del 50 % de sólidos solubles mediante un proceso con baja entrada térmica, preferiblemente bajo vacío.
6. El método según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el extracto húmedo rico en vitamina C se seca hasta dar el polvo de baja higroscopia mediante secado por pulverización o liofilización.
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