ES2746890T3 - Microesferas de proteínas vegetales - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para la preparación de una microesfera de proteínas comprimidas que comprende gluten vital, y dicho procedimiento comprende las siguientes etapas: a) introducir, en un equipo adecuado, proteínas que contengan gluten vital de trigo, b) proporcionar al equipo aire o vapor caliente para aumentar la temperatura de las proteínas, de tal manera que la temperatura sea de 50 a 80 ºC, y añadir humedad en una cantidad de 0 a 5 % en peso de las proteínas secas, preferentemente hasta 3 %, c) verter las proteínas calientes a través de un troquel para obtener las microesferas, d) recoger las microesferas, caracterizado por que el troquel tiene una proporción (A) de espesor con respecto a diámetro de 10 a 25.
Description
DESCRIPCIÓN
Microesferas de proteínas vegetales
Campo técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar microesferas de gluten vital de trigo seco y a su aplicación en alimento para peces.
Antecedentes de la invención
Las proteínas se usan en diversas aplicaciones que van desde aplicaciones alimentarias a no alimentarias. Actualmente estas proteínas están disponibles principalmente en forma de polvo seco.
La piscicultura es una industria cada vez más próspera en muchas partes del mundo. El alimento para peces de piscicultura normalmente se produce en forma de microesferas.
El documento WO98/49904, se refiere a la formación de microesferas alimentarias porosas por extrusión, secado y absorción de aceite en dichas microesferas por recubrimiento al vacío. Además, el alimento para peces extruido es muy delicado y debe transportarse usando sistemas especializados para minimizar el daño.
Un método alternativo (WO97/22265) sugiere recubrir, con almidones solubles en agua, las microesferas formadas por extrusión. El uso de almidones en la composición es poco rentable en la medida en que los peces no los digieren (o apenas los digieren). Por lo tanto no tienen ningún beneficio nutricional y se considera que representan un coste superfluo.
El documento EP 0711510 se refiere a un procedimiento para la producción de materiales fermentados. En una fase intermedia, se fabrican microesferas de productos de gluten seco y el contenido de humedad después de la granulación está comprendido en el intervalo de 12 a 18 %. Está claramente demostrado que la posibilidad de formar microesferas depende del contenido de humedad y de la desnaturalización de las proteínas.
El documento US 5.102.671 se refiere a un procedimiento para la fabricación de microesferas alimentarias. El gluten de trigo se añade solo del orden de uno o tres por ciento.
El documento EP 0838 159 describe un método para la reducción de tamaño del gluten húmedo. El método aplica gluten húmedo para la reducción de tamaño. Los gránulos se conservan a temperaturas por debajo de 0 °C.
El documento EP 1527700 describe un alimento para peces y un procedimiento para prepararlo. La composición comprende un máximo de 75 % de gluten y además de las proteínas hay semillas oleaginosas descascarilladas. El documento US 6.309.680 se refiere a un procedimiento de formación de microesferas en el que el gluten de trigo está desnaturalizado.
Por tanto hay una clara necesidad de un método alternativo y más económico para la producción de microesferas que consisten en proteínas comprimidas secas, y aún más en particular, que comprenden gluten vital de trigo. La presente invención proporciona dicho método.
Compendio de la invención
La presente divulgación se refiere a una microesfera que consiste en proteínas comprimidas y un contenido máximo de humedad de 12 %, en el que las proteínas comprenden gluten vital de trigo, preferentemente que consiste en gluten vital de trigo.
La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar microesferas de proteínas comprimidas, que comprende gluten vital de trigo y dicho procedimiento comprende las siguientes etapas:
a) introducir, en un equipo adecuado, proteínas que contengan gluten vital de trigo,
b) proporcionar al equipo aire o vapor caliente para aumentar la temperatura de las proteínas, de tal manera que la temperatura sea de 50 a 80 °C, y añadir humedad en una cantidad de 0 a 5 % en peso de las proteínas secas, preferentemente hasta 3 %,
c) verter las proteínas calientes a través de un troquel para obtener las microesferas,
d) recoger las microesferas, caracterizado por que el troquel tiene una proporción (A) de espesor con respecto a diámetro de 10 a 25.
Adicionalmente, la invención se refiere a un procedimiento en el que el molde tiene una proporción (A) de espesor con respecto a diámetro de 10 a 25.
Además, la temperatura de la etapa b) se selecciona de modo que la proporción (B) de dicha temperatura con respecto a (A) sea de 2 a 8, más específicamente que la temperatura sea de 50 a 80 °C.
Además, la invención se refiere a un procedimiento en el que al menos el 15 % en peso de las proteínas tienen un tamaño de partícula de 200 pm o mayor.
Finalmente, la presente divulgación se refiere a alimento para peces que comprende las microesferas de la presente divulgación e ingredientes adecuados de alimento para peces.
Descripción detallada.
La presente divulgación se refiere a una microesfera que consiste en proteínas comprimidas, y el contenido de humedad de la microesfera es como máximo del 12 %. Las proteínas comprimidas comprenden gluten vital de trigo o consisten esencialmente en gluten vital de trigo. En otra realización, las microesferas tienen un contenido de humedad como máximo del 11,5 %, preferentemente como máximo del 10 %, más preferente como máximo del 8 %, lo más preferentemente como máximo del 6 %. Las microesferas consisten en proteínas comprimidas secas, más preferentemente gluten vital seco, lo más preferente gluten vital de trigo seco. La sustancia seca de las microesferas está compuesta exclusivamente por proteínas comprimidas.
Las microesferas formadas de esa manera se texturizan, se estabilizan para el transporte y se estabilizan para el almacenamiento. No se observa moho durante almacenamiento de larga duración.
Las proteínas pueden ser de origen vegetal o animal.
Las proteínas vegetales se seleccionan del grupo que consiste en proteínas basadas en leguminosas, proteínas de plantas proteaginosas y proteínas basadas en cereales, sus híbridos y sus mezclas. Las proteínas de plantas de leguminosas se seleccionan del grupo que consiste en proteínas de judías, soja, guisantes, altramuz, y alfalfa. Las plantas de proteaginosas son girasol, colza, lino y cacahuete. Solo las proteínas de estas plantas proteaginosas tienen interés para la presente invención. Las proteínas basadas en cereales se obtienen de maíz, trigo, arroz, centeno, avena y sorgo. Preferentemente, las proteínas vegetales derivan de trigo o maíz, y sus mezclas, más preferentemente de gluten vital de trigo.
El gluten es la proteína que se encuentra en muchos granos y cereales tales como trigo, maíz, avena, centeno y cebada. El término “gluten”, como se usa en la presente memoria, se refiere a gluten de cualquier fuente disponible y a mezclas de gluten de diferentes fuentes. El gluten vital de trigo tiene la capacidad de ser muy elástico cuando se añade agua. Esto lo distingue de otras proteínas vegetales.
Las microesferas engloban granos, gránulos y otros tipos de partículas, siempre que se refiera a material comprimido.
Sin entrar en explicaciones detalladas, la presente invención demuestra que la sustancia seca del gluten vital de trigo y el contenido de humedad de las microesferas finales es importante para conseguir fabricar microesferas estables de proteínas comprimidas, y en las que se mantiene la vitalidad del gluten de trigo.
La presente invención se refiere a un procedimiento como se define en las reivindicaciones.
El control de la posible adición de humedad (de 0 a 5 %, preferentemente hasta 3 %), es una característica esencial para la recogida final en la etapa d) de microesferas que comprenden gluten vital.
Las microesferas de la presente divulgación pueden prepararse (a) introduciendo, en un equipo de formación de microesferas, las proteínas y (b) dando forma de microesferas a las proteínas comprimidas.
La proteína puede introducirse en un aparato de preacondicionado (= equipo adecuado) donde las proteínas se mezclan continuamente, se calientan y se humidifican por inyección de aire seco, agua y/o vapor caliente.
La mayoría de los preacondicionadores contienen uno o dos elementos de mezclado/transporte que consiste en ejes rotativos con palas espaciadas fijadas radicalmente. El equipo usado para el preacondicionado incluye cámaras atmosféricas o presurizadas.
La humedad añadida en una cantidad de 0 a 5 % en peso de las proteínas secas, preferentemente hasta 3 %, se introduce en el preacondicionador.
Después, la mezcla preacondicionada, se transporta a una prensa equipada con orificios de troquel para obtener las microesferas.
Las proteínas se pueden llevar directamente a la prensa cuando está equipada con una entrada adicional de aire seco, agua y/o vapor caliente.
Sorprendentemente se ha encontrado que la configuración del troquel es tal que la proporción (A) de espesor con respecto al diámetro del troquel es de 10 a 25. Esta organización específica permite la preparación de microesferas que consisten en proteínas comprimidas secas con un contenido máximo de humedad de 12 % y donde las proteínas comprenden gluten vital.
De hecho, con una proporción (A) de 10, la temperatura apropiada es de 80 °C, mientras que con una proporción (A) de 25, la temperatura adecuada es de 50 °C. La temperatura de la etapa b) se selecciona de modo de la proporción (B) de dicha temperatura con respecto a (A) sea de 2 a 8.
Más específicamente la temperatura es de 50 a 80 °C.
Según una realización preferida, el troquel tiene una proporción (A) de 10 y la temperatura es de 80 °C, dando como resultado una proporción (B) de 8. Estas condiciones permiten obtener microesferas que comprenden gluten vital de trigo. Después de recoger las microesferas, éstas se muelen y se confirma que el gluten de trigo aún es vital.
Según otra realización preferida, el troquel tiene una proporción (A) de 25 y la temperatura es de 50 °C, lo que da una proporción (B) de 2. Después de recoger las microesferas se confirma que el gluten de trigo aún es vital.
Una proporción (B) de temperatura con respecto a la proporción (A) entre 2 y 8 impide el bloqueo de la formación de microesferas y la proteína no se hidroliza, manteniendo la vitalidad del gluten vital de trigo.
Sorprendentemente se ha encontrado que las microesferas que contienen gluten vital de trigo pueden prepararse (a) introduciendo las proteínas y (b) dando forma de microesferas, aplicando una proporción adecuada de temperatura con respecto a la proporción (A) del troquel.
La elección de la forma, volumen y peso de la microesfera dependerá, por supuesto, de la aplicación deseada. Por ejemplo, diferentes tipos de peces requerirán diferentes microesferas. Las microesferas de la presente divulgación pueden adaptarse a cualquier tipo de pez de piscicultura, incluyendo seriola, besugo, fletán, cojinúa, carpa, trucha, anguila, siluro, gamba, y, lo más preferente, salmón. El experto conocerá cuales son los requerimientos específicos (nutricionales y físicos) de cada uno de estos tipos de pez.
El procedimiento de preparación de las microesferas de la presente divulgación puede comprender una etapa de tratamiento adicional de las microesferas con vapor durante 1 a 30 segundos. Este sencillo procedimiento permite endurecer la superficie de la microesfera. El espesor de la capa endurecida aumentará con la duración del tratamiento con vapor y afectará al comportamiento de hundimiento de las microesferas resultantes. Por tanto, este tratamiento con vapor puede usarse para garantizar que las microesferas tienen una flotabilidad correcta. Esto también mejorará la resistencia de las microesferas contra el estrés físico, por ejemplo, durante almacenamiento, transporte y distribución. El postratamiento debería ser suficiente para endurecer la superficie, lo que mantiene la vitalidad del gluten de trigo.
Además, la invención se refiere a un procedimiento en el que las proteínas de la etapa a) tienen un tamaño de partícula eficaz para obtener, en la etapa b), microesferas adecuadas, más específicamente al menos 15 % en peso de las proteínas (en sustancia seca) tienen un tamaño de partícula de 200 pm o mayor. El tamaño de partícula adecuado impide, entre otras cosas, que el material en polvo de las proteínas bloquee el equipo de preparación de las microesferas. En particular, el gluten vital de trigo de un tamaño de partícula de 200 pm o mayor está dando mejores resultados para la obtención de microesferas.
Finalmente, la presente divulgación se refiere a alimento para peces que comprende las microesferas de la presente invención y asimismo ingredientes adecuados de alimento para peces. Dichos ingredientes adecuados de alimento para peces pueden incluir, sin limitación, lípidos, uno o más hidratos de carbono, vitaminas y minerales requeridos nutricionalmente por los peces, aminoácidos, pigmentos, antioxidantes, agentes colorantes, enzimas, carotenoides, conservantes, probióticos y/o prebióticos, oligoelementos y cualquier otros compuesto que normalmente se utilice en pequeñas cantidades en las composiciones alimentarias.
La presente invención tiene al menos las siguientes ventajas:
Durante el transporte de las microesferas se impide que se forme polvo y la descarga de los medios de transporte es más eficaz.
Las microesferas también causan un reparto más eficaz del material cuando se alimenta a los animales.
La incorporación de estas microesferas en el alimento para peces es más eficaz.
Ahora se describirá la invención en más detalle por medio de los siguientes ejemplos no limitantes.
Ejemplos
Ejemplo 1:
Desde una mezcladora vertical, se enviaron de forma continuada, 25 kg de harina de gluten vital de trigo (C*Gluvital 21000 - Cargill) a un preacondicionador con ejes rotatorios dotado de cuchillas al que se añadía vapor dando como resultado una temperatura del gluten de trigo de 50-55 °C y adición de agua entre 1 % y 3 %.
El gluten de trigo preacondicionado se transportó a una prensa de trabajo Robinson Milling (UMT) de un solo rodillo, equipada con un molde de 4x50 mm, con orificios de troquel de 4 mm de diámetro y 50 mm de longitud. Las microesferas se tamizaron y enfriaron a temperatura ambiente. El gluten de trigo en las microesferas era vital después de molerse de nuevo
Ejemplo 2:
Desde una mezcladora vertical, 25 kg de harina de gluten vital de trigo (C*Gluvital 21000 - Cargill) y harina de gluten de maíz (C*13871 - Cargill) mezclados en diferentes proporciones (véase la tabla 1), se enviaron de forma continuada al mismo preacondicionador al que de nuevo se añadía vapor dando como resultado una temperatura de la harina de 50-55 °C y una adición de agua de 3 % como máximo.
Las mezclas acondicionadas se enviaron a la misma prensa, y se tamizaron y enfriaron a temperatura ambiente. El gluten de trigo en las microesferas era vital después de molerse de nuevo.
Tabla 1
Ejemplo 3:
Harina de gluten vital de trigo (C*Gluvital - Cargill), que estaba a temperatura ambiente, se envió de forma continuada desde un silo al preacondicionador, una mezcladora de turbulencia con inyección de vapor. El vapor se añadió para alcanzar temperaturas comprendidas en un intervalo de 50-55 °C y un aumento de humedad de la harina de 2 %. Los productos acondicionados se enviaron de forma continuada a una prensa Heessen V3-30 con ajuste de rodillo hidráulico. La prensa estaba equipada con un molde de 3x65 mm. Las microesferas se enfriaron y se tamizaron.
El gluten de trigo seguía siendo vital después de moler las microesferas.
Ejemplo 4.
Mezclas de proporciones variables (véase tabla 2) de gluten vital de trigo (C*Gluvital - Cargill) y harina de gluten de maíz (C*13871 - Cargill) se enviaron a una etapa de preacondicionamiento (mezcladora de turbulencia con inyección de vapor). El vapor se añadió para alcanzar temperaturas comprendidas en un intervalo de 50-55°C y un incremento de humedad de la harina de 2%. Los productos acondicionados se enviaron de modo continuo a una prensa con ajuste de rodillo hidráulico Heessen V3-30. La prensa estaba equipada con un molde de 3x65 mm. Las microesferas se enfriaron y se tamizaron.
El gluten de trigo seguía siendo vital después de moler las microesferas.
Tabla 2.
Ejemplo 5:
Desde un silo, se envió gluten vital de trigo (C*Gluvital - Cargill) a un preacondicionador (provisto de ejes rotativos con cuchillas) a una velocidad de 6,5 toneladas por hora. Se añadió vapor para alcanzar temperaturas comprendidas en el intervalo de 69 a 80 °C y aumentar la humedad de 1 a 2 %. Los productos acondicionados se enviaron de forma continuada a una prensa de microesferas CPM 3000. La prensa estaba equipada con un molde de 6x65 mm. Las microesferas se tamizaron y se enfriaron. El gluten de trigo seguía siendo vital después de esta etapa de formación de microesferas. Se produjeron 500 toneladas de microesferas de gluten de trigo.
Ejemplo 6:
Desde una mezcladora vertical, 25 g de harina de gluten de maíz (C*13871) se enviaron de forma continuada a un preacondicionador con ejes rotatorios dotado de cuchillas al que se añadía vapor, dando como resultado una temperatura del gluten de maíz de 45 °C a 75 °C y una adición de agua de 3 % como máximo.
El gluten de maíz preacondicionado se transportó a una prensa de trabajo Robinson Milling (UMT) de un solo rodillo, equipada con un molde de 4x50 mm (con orificios de troquel de 4 mm de diámetro y 50 mm de longitud). Las microesferas se tamizaron y se enfriaron a temperatura ambiente. El gluten de maíz en las microesferas era vital después de molerse de nuevo.
Claims (3)
1. Un procedimiento para la preparación de una microesfera de proteínas comprimidas que comprende gluten vital, y dicho procedimiento comprende las siguientes etapas:
a) introducir, en un equipo adecuado, proteínas que contengan gluten vital de trigo,
b) proporcionar al equipo aire o vapor caliente para aumentar la temperatura de las proteínas, de tal manera que la temperatura sea de 50 a 80 °C, y añadir humedad en una cantidad de 0 a 5 % en peso de las proteínas secas, preferentemente hasta 3 %,
c) verter las proteínas calientes a través de un troquel para obtener las microesferas,
d) recoger las microesferas,
caracterizado por que el troquel tiene una proporción (A) de espesor con respecto a diámetro de 10 a 25.
2. Un procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por que la temperatura de la etapa b) se selecciona de modo que la proporción (B) de dicha temperatura con respecto a (A) sea de 2 a 18, preferentemente de 2 a 8.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado por que al menos el 15 % en peso de las proteínas tienen un tamaño de partícula de 200 pm o mayor.
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