ES2870595T3

ES2870595T3 - Almidón de trigo sarraceno estabilizado de etiqueta limpia

Info

Publication number: ES2870595T3
Application number: ES18724846T
Authority: ES
Inventors: Bernard Pora; Jovin Hasjim; Jingling Tao; Jie Sun
Original assignee: Roquette Freres SA
Current assignee: Roquette Freres SA
Priority date: 2017-05-16
Filing date: 2018-05-14
Publication date: 2021-10-27
Anticipated expiration: 2038-05-14
Also published as: CN110612311B; KR102635083B1; CN108864313B; RU2019141323A3; NZ758332A; WO2018210741A1; MX2019013603A; EP3625267B1; JP2020520242A; JP7101196B2; US20210332155A1; IL270504B1; BR112019023970A2; AU2018269147A1; UA125532C2; CN110612311A; IL270504A; RU2764638C2; CN108864313A; ZA201906889B

Abstract

Un proceso para preparar almidón de trigo sarraceno estabilizado a partir de almidón de trigo sarraceno nativo, comprendiendo el proceso las etapas de: a) preparar una suspensión de almidón de trigo sarraceno nativo en un medio acuoso, preferiblemente, en una concentración del 20 y el 50 % en peso, con mayor preferencia en una concentración del 30 y el 40 % en peso, a una temperatura T1 comprendida entre la temperatura ambiente y 50 °C, por ejemplo, comprendida entre la temperatura ambiente y 45 °C; b) calentar la suspensión acuosa hasta una temperatura Ts que no exceda los 60 °C; comprendiendo dicha etapa de calentamiento: i. una primera fase de calentamiento lento, a una velocidad de entre 0,2 °C y 5 °C por hora, de T1 hasta dicha temperatura Ts; dicha temperatura Ts comprendida en el intervalo de 50 a 60 °C, preferiblemente en el intervalo de 53 °C a 58 °C, y con mayor preferencia en el intervalo de 53 °C a 55 °C, y, ii. una segunda fase de calentamiento a dicha temperatura Ts durante al menos 30 minutos, preferiblemente de 0,5 a 24 horas, por ejemplo, de 1 a 18 horas, en particular, de 1 a 5 horas, sobre todo durante 3 horas, para así obtener el almidón de trigo sarraceno estabilizado, c) separar el almidón de trigo sarraceno estabilizado del medio acuoso; d) secar dicho almidón de trigo sarraceno estabilizado; e) recuperar dicho almidón de trigo sarraceno estabilizado.

Description

DESCRIPCIÓN

Almidón de trigo sarraceno estabilizado de etiqueta limpia

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un proceso para preparar almidones de trigo sarraceno estabilizados que comprende un tratamiento térmico específico. La presente invención también se refiere a almidones de trigo sarraceno estabilizados obtenibles mediante dicho proceso, y también al uso de dichos almidones de trigo sarraceno estabilizados para la preparación de un producto alimentario.

Antecedentes

En la industria alimentaria el almidón es un ingrediente muy importante. Se usa, entre otras cosas, como agente texturizante, agente gelificante, espesante y estabilizante.

Los almidones naturales no modificados (conocidos como almidones “ nativos” ) no tienen todas las propiedades requeridas para dichos usos.

La hidratación y la hinchazón de los gránulos de almidón dan a éste sus propiedades espesantes. De hecho, en presencia de agua, los gránulos de almidón forman una suspensión de almidón acuosa. Cuando la suspensión acuosa de almidón se calienta, los gránulos de almidón comienzan a hincharse, la viscosidad de la suspensión de almidón aumenta progresivamente hasta que los gránulos hinchados de almidón hidratado revientan.

En consecuencia, en presencia de cizallamiento y/o en condiciones ácidas, la suspensión de almidón nativo alcanza un pico inicial en viscosidad, seguidamente su viscosidad vuelve a disminuir rápidamente. Dicho perfil de aglutinación no es apropiado en la mayoría de las aplicaciones alimentarias, sobre todo para un producto espesado. Muchos almidones nativos sufren también retrogradación, lo que cambia la textura de los alimentos durante el almacenamiento.

En cambio, normalmente interesa que el producto espesado tenga una viscosidad estable durante el procesamiento (tal como calentamiento) y durante el almacenamiento (retrogradación baja), incluso en presencia de cizallamiento y/o en condiciones ácidas.

En muchas aplicaciones alimentarias se exige producir almidones que tengan resistencia al calor (es decir, estabilidad de la viscosidad), resistencia al cizallamiento y resistencia a los ácidos, así como una tendencia baja a la retrogradación durante el almacenamiento.

Por tanto, se han desarrollado varios métodos para mejorar las propiedades del almidón nativo. El almidón obtenido con dichos métodos se suele denominar “ almidón estabilizado” . En general, la formación de reticulaciones y/o puentes intermoleculares entre los polisacáridos permite la estabilización del almidón.

Los almidones estabilizados se pueden producir muy fácilmente con métodos químicos que incluyen reactivos de reticulación, tales como oxicloruro de fósforo, trimetafosfato de sodio y epiclorhidrina. Dichos almidones estabilizados se denominan generalmente “almidones químicamente modificados” o “ almidones reticulados” . Estos almidones químicamente modificados, tal como CLEARAM®, disponible comercialmente, pueden ofrecer las propiedades requeridas en términos de resistencia al calor, al cizallamiento y a los ácidos, y baja tendencia a la retrogradación.

Durante los últimos diez años, los consumidores se han vuelto cada vez más reacios a comprar productos con una lista de sustancias químicas en la etiqueta o con ingredientes químicamente modificados. Por esa razón, los fabricantes de alimentos asumen el desafío de suministrar productos alimentarios de “etiqueta limpia” , es decir, sin productos químicamente modificados.

Un proceso para preparar almidón estabilizado de “etiqueta limpia” consiste en realizar un tratamiento físico, más exactamente, un tratamiento térmico del almidón nativo en presencia de agua o en condiciones secas.

Más exactamente, existen dos técnicas hidrotérmicas comunes conocidas por modificar el almidón granular no cocido: el tratamiento de humedad térmica y recocido. Básicamente, el tratamiento de humedad térmica se suele llevar a cabo en condiciones de humedad relativa baja (< 35 %) y temperatura alta (90-120 0C). El recocido se efectúa por encima de la transición vítrea y por debajo de la temperatura de gelatinización en exceso de agua.

Otra forma de producir almidones de etiqueta limpia, es calentar almidón a una temperatura extremadamente alta (más de 120 0C pero menos de 200 0C) en condiciones secas o anhidras. Dicho proceso se suele denominar tratamiento de inhibición térmica.

Un ejemplo de almidones comerciales preparados con dicho tratamiento de temperatura es NOVATION® 2300, descrito en la patente EP0721471B1.

Otro ejemplo de almidón inhibido de uso comercial es CLARIA+®, descrito en las solicitudes de patente WO2013/173161A1 y WO2014/053833A1. Los tratamientos de inhibición se calientan en un medio alcohólico en presencia de bases o sales, y se calientan en un medio acuoso en presencia de proteínas residuales y un compuesto de cloro activo, respectivamente.

Estos dos almidones comerciales son almidones procedentes de maíz céreo.

La presente invención propone un proceso novedoso para preparar un nuevo almidón de trigo sarraceno estabilizado de etiqueta limpia, presentando dicho almidón una resistencia al calor, al cizallamiento y a los ácidos, similar o incluso mejorada, y una baja tendencia a la retrogradación en comparación con los productos conocidos (ya sean almidones reticulados químicamente o almidones modificados físicamente).

De hecho, se ha visto que un almidón de trigo sarraceno altamente estabilizado puede producirse con el tratamiento de dicho almidón específico, el almidón de trigo sarraceno, a un intervalo de temperatura muy específico.

Además, los consumidores buscan carbohidratos de digestión lenta, más saludables que los carbohidratos de digestión y absorción rápidas. En particular, se sabe que los carbohidratos de digestión lenta aumentan la sensación de saciedad y proporcionan glucosa al cerebro durante un período largo, mejorando así las funciones cognitivas.

Los actuales almidones funcionales de etiqueta limpia, elaborados a partir de almidones de base cérea, pueden presentarse en forma pregelatinizada y/o gelatinizados fácilmente durante el proceso de calentamiento y, por tanto, pueden digerirse rápidamente.

Por tanto, existe una necesidad de almidones de etiqueta limpia que puedan digerirse más lentamente que los de las etiquetas limpias habituales.

Se sabe que el almidón nativo crudo se digiere más lentamente que el almidón gelatinizado. Sin embargo, el almidón nativo, como el almidón con alto contenido de amilosa, usado normalmente para aumentar la sensación de saciedad, contiene sobre todo almidón resistente, un almidón de digestión no lenta. Además, dadas sus malas funcionalidades, tal como la baja hinchazón y el bajo grado de gelatinización, empeora la sensación bucal una vez que se incorpora a los productos alimentarios.

Como la pared celular puede proteger el almidón de su hidrolización rápida por parte de las enzimas digestivas, la harina de trigo integral, la harina de trigo sarraceno (que incluye sémola y granos cortados), la harina de avena y otras harinas de cereales, descritas en las solicitudes de patente US-2016/0235075 A1, US-2016/0249627 A1, WO 2015/051228 A1, w O 2015/051236 A1, CN 105578886 A, también conocidas por proporcionar un alto contenido en fibra dietética, se han utilizado como fuente de carbohidratos de digestión lenta. Sin embargo, dado que la pared celular limita la capacidad de hinchazón del almidón, la sensación en la boca de las galletas elaboradas a partir de estas harinas no es agradable, y las galletas suelen tener una textura muy densa y dura. Como se describe en CN 106417511 y CN 103168812 A, existen otros ejemplos de harina de trigo sarraceno de tartar para galletas con un IG bajo.

Por tanto, existe la necesidad de carbohidratos de digestión lenta, útiles para la elaboración de productos alimentarios que no empeoren la sensación de estos productos en la boca. En particular, interesa encontrar un almidón de etiqueta limpia bueno para la salud, menos procesado o no procesado, que pueda mejorar la sensación en la boca de las galletas y tenga propiedades de digestión lenta. Los autores de la presente invención han descubierto, sorprendentemente, que el almidón de trigo sarraceno estabilizado según la presente invención, cumple estos criterios. En particular, el trigo sarraceno es un grano antiguo que los consumidores perciben como un ingrediente saludable.

Resumen de la invención

Un primer objetivo de la presente invención es un proceso para preparar almidón de trigo sarraceno estabilizado a partir de almidón de trigo sarraceno nativo, comprendiendo el proceso las siguientes etapas:

a) preparar una suspensión de almidón de trigo sarraceno nativo en un medio acuoso, preferiblemente, en una concentración de 20 a 50 % en peso, con mayor preferencia en una concentración de 30 a 40 % en peso, a una temperatura T1 comprendida entre la temperatura ambiente y 50 0C, por ejemplo, entre la temperatura ambiente y 45 °C;

b) calentar la suspensión acuosa hasta una temperatura Ts que no supere los 60 0C; comprendiendo dicha etapa de calentamiento:

i. una primera fase de calentamiento lento, a una velocidad de entre 0,2 0C y 5 0C por hora, de T1 hasta dicha temperatura Ts; dicha temperatura Ts comprendida en el intervalo de 50 a 60 0C, preferiblemente en el intervalo de 53 0C a 58 0C, y con mayor preferencia en el intervalo de 53 0C a 55 0C, y,

ii. una segunda fase de calentamiento a dicha temperatura Ts durante al menos 30 minutos, preferiblemente de 0,5 a 24 horas, por ejemplo, de 1 a 18 horas, en particular, de 1 a 5 horas, sobre todo durante 3 horas, para así obtener el almidón de trigo sarraceno estabilizado,

c) separar el almidón de trigo sarraceno estabilizado del medio acuoso;

d) secar dicho almidón de trigo sarraceno estabilizado;

e) recuperar dicho almidón de trigo sarraceno estabilizado.

Tal como se usa en la presente memoria, la expresión “ almidón de trigo sarraceno nativo” se refiere a almidón de trigo sarraceno procedente de una fuente natural. No es el resultado de métodos de procesamiento físicos, enzimáticos o químicos.

El almidón de trigo sarraceno nativo se obtiene de granos de trigo sarraceno (Fagopyrum esculentum) mediante procesos de extracción. El almidón de trigo sarraceno se puede extraer directamente de la sémola de trigo sarraceno o de harina de trigo sarraceno con un alto contenido en almidón (50-70 % de almidón en la sémola y la harina).

En el presente documento, al “ almidón de trigo sarraceno nativo” se le puede referir con otros términos, tales como “ almidón de control” , “ almidón no inhibido” , “ almidón no modificado” o “ almidón no estabilizado” .

Tal como se usa en la presente memoria, la expresión “almidón de trigo sarraceno estabilizado” se refiere a un almidón de trigo sarraceno modificado térmicamente, preferiblemente, según el proceso de la presente invención, en contraposición con el almidón de trigo sarraceno nativo, y con al menos las características de un almidón reticulado químicamente, tales como las del almidón de maíz céreo reticulado químicamente.

El tratamiento de modificación térmica según el proceso de la presente invención, afecta positivamente al perfil de aglutinación y a la temperatura de gelatinización del almidón de trigo sarraceno y, en consecuencia, a su resistencia al calor, al cizallamiento y al ácido, sin usar productos químicos, manteniendo su baja tendencia a la retrogradación.

En presencia de calor, de cizallamiento y/o en condiciones ácidas, el almidón de trigo sarraceno estabilizado según la presente invención, resiste la hinchazón o se hincha hasta un grado límite y/o a una temperatura mayor (una temperatura de aglutinación inicial de hasta 93 0C). Por tanto, se evita que reviente.

El almidón de trigo sarraceno estabilizado tiene una mayor resistencia al calor, al cizallamiento y a los ácidos que el almidón de trigo sarraceno nativo, a la vez que mantiene su baja tendencia a la retrogradación. Estas propiedades son comparables a, o mejores que, las de algunos almidones modificados comerciales, tales como CLARIA+®, CLEARAM® CJ 5025 y NOVATION® 2300.

En el presente documento, al “ almidón de trigo sarraceno estabilizado” se le puede referir con otros términos, tales como “almidón modificado térmicamente según el proceso de la presente invención” , “ almidón de trigo sarraceno modificado térmicamente” o “almidón de trigo sarraceno recocido” .

Un segundo objetivo de la presente invención es un almidón de trigo sarraceno estabilizado obtenible mediante el proceso según el primer objetivo, o un almidón de trigo sarraceno estabilizado obtenido mediante el proceso según el primer objetivo.

Un tercer objetivo de la presente invención es el uso de un almidón de trigo sarraceno estabilizado según el segundo objetivo, para la preparación de un producto alimentario, en particular para la producción de yogur. Otro objetivo de la presente invención es el uso de un almidón de trigo sarraceno estabilizado según el segundo objetivo, para la preparación de una galleta.

Un cuarto objetivo de la presente invención es un producto alimentario que comprenda un almidón de trigo sarraceno estabilizado según el segundo objetivo. En una realización preferida, el producto alimentario es un yogur. En otra realización preferida, el producto alimentario es una galleta.

Descripción detallada

En el proceso de la presente invención, la primera etapa [Etapa a)] consiste en preparar una suspensión a partir de almidón de trigo sarraceno nativo, preferiblemente en una concentración de 20-50 % en peso, y más preferiblemente de 30 a 40 % en peso, a una temperatura T1 comprendida entre la temperatura ambiente (20 0C) y 50 0C, por ejemplo, entre la temperatura ambiente y 45 0C.

El almidón de trigo sarraceno nativo útil para la presente invención, se obtiene de fuentes nativas. Se puede extraer de sémola de trigo sarraceno o de harina de trigo sarraceno. Un proceso de extracción típico comprende las siguientes etapas:

1) preparar, a una temperatura igual o inferior a 50 0C, una suspensión acuosa a partir de la harina de trigo sarraceno o de la sémola de trigo sarraceno con un pH de entre 7 y 9;

2) fraccionar la suspensión acuosa por densidad para así obtener una fracción ligera que comprenda proteínas, carbohidratos solubles y sales, y una fracción pesada que comprenda almidón y fibras, preferiblemente mediante el uso de un decantador de tornillo horizontal, un decantador centrífugo o un hidrociclón;

3) añadir agua a la fracción pesada a una temperatura comprendida entre la temperatura ambiente y 50 0C, para suspender de nuevo la fracción pesada;

4) separar la fracción de fibra de la fracción de almidón por la diferencia en tamaños de partícula a una temperatura comprendida entre la temperatura ambiente y 50 °C, preferiblemente mediante filtración, con el uso de tamices;

5) tratar la fracción de almidón a un pH de entre 7 y 9, y a una temperatura comprendida entre la temperatura ambiente y 50 °C al menos una vez, para así eliminar las proteínas restantes;

6) neutralizar el pH de la fracción de almidón hasta 5-7.

7) secar la fracción de almidón, preferiblemente, usando un secador de lecho fluidizado o un secador de aire caliente;

8) recuperar el almidón seco.

Según una realización del proceso según la presente invención, la suspensión de almidón útil para la presente invención, se prepara a partir de la fracción de almidón neutralizado (resultante de la Etapa 6, antes de la Etapa 7 de secado, durante el proceso de extracción del almidón).

La preparación de la suspensión también se puede lograr, por ejemplo, mediante:

a1) mezclado directo del almidón con agua caliente a una temperatura T1 comprendida entre 40 °C y 50 °C, preferiblemente entre 40 °C y 45 °C, por ejemplo, de 45 °C,

a2) equilibrado de la suspensión acuosa resultante en un recipiente de calentamiento configurado a 45 °C, o a3) mezclado del almidón con agua a temperatura ambiente, seguidamente, calentamiento rápido de la suspensión acuosa resultante a una velocidad de 5 °C a 50 °C por hora, hasta una temperatura T1, por ejemplo, comprendida entre 40 °C y 45 °C, preferiblemente de 45 °C.

La Etapa b) del proceso según la presente invención, consiste en calentar la suspensión acuosa hasta una temperatura Ts que no supere los 60 °C, más concretamente hasta una temperatura Ts comprendida en el intervalo de 50 a 60 °C, por ejemplo, de 52 a 60 0C, preferiblemente en el intervalo de 53 °C a 58 °C, y con mayor preferencia en el intervalo de 53 0C a 55 0C.

En términos más generales, el proceso según la presente invención, no incluye ningún tratamiento térmico a una temperatura superior a 60 0C.

Calentar el almidón nativo a una temperatura comprendida en el intervalo de 50 a 60 0C induce la movilidad de los cristalitos en los gránulos de almidón, lo que permite la formación de una estructura cristalina más perfecta y aumenta su temperatura de fusión.

Por tanto, el calentamiento afecta positivamente a la estructura cristalina del almidón y, de la misma manera, a su propiedad de aglutinación. El almidón granular de trigo sarraceno estabilizado resiste la hinchazón o se hincha hasta un grado límite y/o a una temperatura superior (una temperatura inicial de aglutinación de hasta 93 0C). Así pues, se evita que reviente. En presencia de calor, de cizallamiento y/o en condiciones ácidas, la viscosidad del almidón de trigo sarraceno estabilizado sigue aumentando, o no muestra cambios dramáticos en viscosidad durante el calentamiento y el cizallamiento, como se observa con los almidones nativos.

Calentar el almidón de trigo sarraceno nativo a una temperatura por debajo de 50 °C, por ejemplo, a 48 °C, no provoca ninguna modificación significativa del almidón. El almidón no muestra ninguna mejora significativa de sus propiedades.

En otras palabras, calentar el almidón de trigo sarraceno nativo a una temperatura inferior a 50 0C no permite estabilizar el almidón.

En cambio, calentar el almidón nativo a una temperatura superior a 60 0C provoca una gelatinización (parcial) del almidón bastante significativa. El almidón pierde progresivamente su estructura cristalina y, finalmente, su estructura granular. Por tanto, el calentamiento a una temperatura superior a 60 0C afecta negativamente a la estructura cristalina del almidón. En consecuencia, el almidón granular perderá su resistencia tanto al calor como al cizallamiento.

La etapa de calentamiento según la presente invención, a una temperatura comprendida en el intervalo entre 50 y 60 °C, preferiblemente en el intervalo entre 53 °C y 580C, más específicamente en el intervalo entre 530C y 55 °C, es especialmente ventajosa para el almidón de trigo sarraceno, a diferencia del almidón de guisante o del almidón de maíz.

De hecho, calentar suspensiones acuosas de almidón de guisante y de almidón de maíz hasta una temperatura comprendida entre 50 0C y 60 0C, no permite obtener un almidón modificado con resistencia al calor, al cizallamiento y a los ácidos, tan buena como la del almidón de trigo sarraceno modificado según la presente invención.

En presencia de calor, cizallamiento y/o condiciones de acidez, la viscosidad de los almidones de guisante y maíz modificados térmicamente alcanza así un pico inicial, seguidamente la viscosidad disminuye rápidamente. Como se mencionó anteriormente, dicho perfil de aglutinación no es adecuado para su aplicación a alimentos, sobre todo para un producto espesado.

Además, el almidón de guisante o el almidón de maíz modificado térmicamente en el intervalo de temperaturas entre 50 °C y 60 °C, muestra una temperatura de aglutinación inferior (menor resistencia al calor) en comparación con el almidón de trigo sarraceno estabilizado según la presente invención, que tiene una temperatura de aglutinación comprendida entre 80 y 950C, preferiblemente entre 82 y 93 °C, por ejemplo, entre 85 y 90 °C La temperatura de aglutinación es la temperatura a la cual la viscosidad comienza a aumentar durante el aumento gradual de la temperatura de calentamiento.

El almidón de maíz y el almidón de guisante muestran una mayor tendencia a la retrogradación que el almidón de trigo sarraceno, ya sea de forma nativa o después de la modificación térmica según el proceso de la presente invención. Algunos almidones comerciales de etiqueta limpia basados en almidón de maíz céreo también muestran una mayor tendencia a la retrogradación que los almidones de trigo sarraceno nativos y estabilizados.

La Etapa b) del proceso según la presente invención, comprende

i. una primera fase de calentamiento lento, a una velocidad comprendida entre 0,2 0C y 5 0C por hora, desde T1 hasta dicha temperatura Ts; dicha temperatura Ts comprendida en el intervalo de 50 a 60 0C, preferiblemente en el intervalo de 53 0C a 58 0C, con mayor preferencia en el intervalo de 53 0C a 55 0C, y, ii. una segunda fase de calentamiento a dicha temperatura Ts durante al menos 30 minutos, preferiblemente de 0,5 a 24 horas, por ejemplo, de 1 a 18 horas, en particular, de 1 a 5 horas, sobre todo durante 3 horas, para así obtener el almidón de trigo sarraceno estabilizado,

La primera fase de la Etapa b) de calentamiento se puede efectuar de manera continua o gradual. Por tanto, durante dicha primera fase de la Etapa b) de calentamiento la suspensión acuosa se puede calentar gradualmente hasta Ts.

Más específicamente, la primera fase de la Etapa b) de calentamiento puede comprender al menos dos etapas sucesivas de calentamiento isotérmico, a una temperatura T2 y T3 respectivamente, siendo cada etapa de calentamiento isotérmico, con independencia una de otra, de al menos 30 minutos, preferiblemente de 1 a 4 horas, por ejemplo, 3 horas.

La Etapa c) del proceso según la presente invención, consiste en separar el almidón de trigo sarraceno estabilizado de la Etapa b) del medio acuoso. En una realización preferida, el almidón de trigo sarraceno estabilizado se separa del medio acuoso con el uso de una unidad de filtración, tal como un filtro de placas y un filtro centrífugo.

La Etapa d) del proceso según la presente invención, consiste en secar dicho almidón de trigo sarraceno estabilizado.

Dicha etapa se efectúa, preferiblemente, utilizando un secador de horno, un secador de horno de vacío, un secador de lecho fluidizado o un secador de aire caliente. En una realización preferida, la Etapa d) de secado del almidón de trigo sarraceno estabilizado, se efectúa utilizando un secador en horno. Dicho proceso de secado es un proceso sencillo, rentable, reproducible y escalable. Esta etapa se efectúa, preferiblemente, a una temperatura comprendida entre la temperatura ambiente y la temperatura de gelatinización del almidón de trigo sarraceno y, con mayor preferencia, a una temperatura comprendida entre 50 y 55 0C.

El secado del almidón de trigo sarraceno estabilizado se detiene cuando el almidón de trigo sarraceno estabilizado tenga una tasa de humedad igual o menor del 12 %.

Alternativamente, la Etapa d) del proceso según la presente invención, consiste en eliminar el agua del almidón de trigo sarraceno estabilizado.

De forma ventajosa, el proceso de la presente invención está libre de disolventes orgánicos y de reactivos químicos. Todas las etapas del proceso se realizan en agua. No hay transformación química. Por tanto, el proceso propuesto se puede clasificar, de forma ventajosa, como un proceso de etiqueta limpia. Así pues, los productos obtenidos del proceso según la invención son también, por tanto, ingredientes de etiqueta limpia.

Un segundo objetivo de la presente invención es un almidón de trigo sarraceno estabilizado que se pueda obtener con el proceso según el primer objetivo.

El almidón de trigo sarraceno estabilizado obtenible u obtenido con el proceso según la invención, no está gelatinizado, sino en forma granular. Funcionalmente es similar a los almidones reticulados químicamente. Tiene una textura suave no cohesiva, y una excelente resistencia a variables de procesamiento, tales como calor, cizallamiento y pH bajo, en particular, durante un tiempo significativo en tales condiciones.

El aumento de la viscosidad del almidón de trigo sarraceno estabilizado obtenible u obtenido con el proceso según la invención, se retrasa durante el calentamiento, se ralentiza en comparación con el mismo almidón no modificado según la presente invención.

El almidón de trigo sarraceno estabilizado según la presente invención, tiene, normalmente, una temperatura de gelatinización inicial medida por Calorimetría diferencial de barrido (DSC, por sus siglas en inglés) hasta 10 °C más que la temperatura de gelatinización inicial del almidón de trigo sarraceno nativo. Tiene una temperatura de gelatinización inicial medida por DSC comprendida entre 60 y 69 °C. Tiene una velocidad de retrogradación medida por DSC comprendida entre el 23 y el 40 %, preferiblemente entre el 23 y el 33 %, tras 7 días de almacenamiento a 4 °C tras la gelatinización.

La temperatura de aglutinación inicial, medida por un Analizador Rapid Visco (RVA, por sus siglas en inglés), del almidón de trigo sarraceno según la presente invención, o modificado térmicamente según el proceso de la presente invención, es mayor que la del mismo almidón no tratado térmicamente usando el proceso de la presente invención. Su temperatura de aglutinación se comprende, normalmente, entre 80 y 95 °C, preferiblemente entre 82 y 93 °C, por ejemplo, entre 85 y 90 °C

Además, el almidón de trigo sarraceno estabilizado tiene un perfil de aglutinación diferente en comparación con el mismo almidón no tratado usando el proceso de la presente invención. De hecho, la viscosidad del almidón estabilizado aumenta progresivamente con el tiempo y/o no muestra cambios drásticos en la viscosidad ante el calor, cizallamiento y/o condiciones ácidas, en comparación con el mismo almidón no tratado usando el proceso de la presente invención (almidón nativo o almidón tratado por debajo del intervalo de temperatura).

Un tercer objetivo de la presente invención es el uso de un almidón de trigo sarraceno estabilizado según el segundo objetivo, para la producción de un producto alimentario, en particular, para la producción de yogur. Otro objetivo de la presente invención es el uso de un almidón de trigo sarraceno estabilizado según el segundo objetivo, para la preparación de una galleta.

Un cuarto objetivo de la presente invención es un producto alimentario que comprenda un almidón de trigo sarraceno estabilizado según el segundo objetivo, es decir, que comprenda un almidón de trigo sarraceno estabilizado obtenible u obtenido con el proceso de la presente invención. En una realización preferida, el producto alimentario es un yogur. En otra realización preferida, el producto alimentario es una galleta.

Gracias a su alta resistencia al calor, así como a la resistencia al cizallamiento y a los ácidos, el almidón de trigo sarraceno estabilizado preparado según la presente invención, es especialmente adecuado para su uso en una amplia gama de aplicaciones alimentarias, sobre todo aplicaciones alimentarias que requieran resistencia al calor, cizallamiento y ácidos. Su baja tendencia a la retrogradación también es deseable para evitar cambios de textura de productos alimentarios durante el almacenamiento.

Los productos alimentarios en donde los almidones de trigo sarraceno estabilizados según la presente invención son útiles, incluyen alimentos procesados térmicamente, alimentos ácidos, mezclas secas, alimentos refrigerados, alimentos congelados, alimentos extrudidos, alimentos preparados para el horno, alimentos cocinados fuera del horno, alimentos listos para microondas, alimentos ricos en grasa o reducidos en grasa, y alimentos con baja actividad acuosa. Los productos alimentarios en donde los almidones de trigo sarraceno estabilizados son especialmente útiles, son alimentos que requieren una etapa de procesamiento térmico y/o una etapa de procesamiento de cizallamiento severo, tal como pasteurización, autoclave, procesamiento por ultrapasteurización (UHT, por sus siglas en inglés) y/u homogeneización. Los almidones de trigo sarraceno estabilizados son especialmente útiles en aplicaciones alimentarias donde se requiera estabilidad en todas las temperaturas de procesamiento, incluyendo enfriamiento, congelación y calentamiento.

Los almidones de trigo sarraceno estabilizados, también son útiles en productos alimentarios donde se requiera o desee un espesante, agente de viscosidad, agente gelificante o extensor de almidón sin reticulación química. Más específicamente, los almidones de trigo sarraceno estabilizados proporcionan al producto alimentario procesado una textura suave deseable, y mantienen su capacidad de espesamiento durante las operaciones de procesamiento. Sobre la base de formulaciones alimentarias procesadas, los expertos en la técnica pueden seleccionar rápidamente la cantidad de almidón de trigo sarraceno estabilizado requerida para obtener el grosor y la viscosidad gelificante necesarios en el producto alimentario acabado, así como la textura deseada. Habitualmente, el almidón se usa en una cantidad aproximada de entre el 0,1 y el 35 %, por ejemplo, de entre aproximadamente un 2 y aproximadamente un 6 % en peso, del producto alimentario.

Según la presente invención, el almidón de trigo sarraceno estabilizado se usa para preparar galletas. Sobre todo, el almidón de trigo sarraceno estabilizado reemplaza parcialmente la harina de trigo en galletas, aportando así carbohidratos de digestión lenta y mejorando la sensación de las galletas en la boca.

El almidón de trigo sarraceno estabilizado es un almidón de etiqueta limpia con una temperatura de aglutinación mayor que la de la mayoría de los almidones. Por tanto, no se hincha completamente durante el calentamiento y conservará algunas de las propiedades de digestión lenta después de calentarse en un sistema de baja humedad, tal como las galletas. Así, dichas galletas se pueden usar para prolongar la sensación de saciedad, tal como en sustitutos de comida o comidas envasadas.

Además, como está parcialmente dilatado y/o gelatinizado, no se deteriora e incluso puede mejorar la sensación de las galletas en la boca.

En una realización particular, el almidón de trigo sarraceno estabilizado se utiliza en una cantidad de entre aproximadamente un 0,1 y aproximadamente un 35 %, preferiblemente entre aproximadamente un 2 y aproximadamente un 10 %, y más preferiblemente entre aproximadamente un 4 y aproximadamente un 8 %, en peso, de la galleta.

La invención se ilustrará ahora por medio de las siguientes figuras y ejemplos, entendiéndose que éstos pretenden explicar la invención.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 muestra las características de aglutinación de almidones modificados térmicamente obtenidos en el Ejemplo 1, utilizando un Analizador Rapid Visco (RVA)

La Figura 2 muestra las características de aglutinación de almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente obtenidos en el Ejemplo 1, utilizando un Analizador Rapid Visco (RVA), en comparación con los productos comerciales CLEARAM® CR comercializados por el solicitante.

La Figura 3 ilustra la resistencia al calor de los almidones modificados térmicamente obtenidos o usados en el Ejemplo 3, con un pH de 3 y 6.

La Figura 4 muestra los perfiles de aglutinación de almidón de trigo sarraceno nativo y almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente obtenidos o usados en el Ejemplo 4 después de cada etapa del proceso, antes del precalentamiento, después del precalentamiento, después de la homogeneización y después de la esterilización.

La Figura 5 muestra las observaciones microscópicas del estado del almidón después de los procesos de precalentamiento, homogeneización y de esterilización en el Ejemplo 4.

La Figura 6 muestra la observación microscópica del estado del almidón en diferentes etapas del proceso para preparar yogur en el Ejemplo 5.

La Figura 7 muestra los parámetros de digestibilidad de galletas elaboradas a partir de almidón de trigo sarraceno estabilizado según la presente invención, en comparación con galletas elaboradas a partir de harina de trigo integral (control), almidón de trigo o harina de trigo sarraceno.

Ejemplos

Ejemplo 1

Se pusieron en suspensión almidón de trigo sarraceno nativo seco, almidón de guisante nativo y almidón de maíz nativo (100 g cada uno) respectivamente, en agua en exceso (más de dos veces el peso del almidón). Seguidamente, las 3 suspensiones acuosas se calentaron sucesivamente en un baño de agua a 55, 58, 60 y 63 0C (modificación térmica); cada temperatura se mantuvo durante al menos una hora y media.

El muestreo se realizó antes de aumentar la temperatura. Después del muestreo, todas las muestras de almidón se filtraron al vacío para eliminar el exceso de agua, y se secaron en un horno a 50 0C hasta obtener una tasa de humedad igual o inferior al 12 %. Seguidamente, las muestras de almidón se almacenaron unos pocos días a temperatura ambiente, antes de realizar un análisis mediante DSC. Cada muestra (2-3 mg) se mezcló con agua en una proporción de tres veces el peso del almidón. La mezcla se selló herméticamente en una bandeja de aluminio. El recipiente se dejó equilibrar durante al menos 1 hora y seguidamente se calentó desde 10 hasta 100 0C, a 10 0C/min, con el fin de conseguir propiedades de gelatinización del almidón.

Después de 7 días de almacenamiento a 4 0C, la bandeja se equilibró a temperatura ambiente durante al menos 1 hora y se analizó de nuevo mediante DSC en el mismo intervalo de temperatura y velocidad de calentamiento, con el fin de conseguir propiedades de retrogradación del almidón. La retrogradación del almidón es la recristalización de moléculas de almidón después de la gelatinización. La velocidad de retrogradación es la más alta a temperatura fría por encima de la temperatura de transición vítrea del gel de almidón, tal como la temperatura de refrigeración. Puede cambiar la textura de los alimentos, tal como una mayor viscosidad, formación de gel, menor claridad y sinéresis. Los resultados de la DSC se resumen en la siguiente tabla:

Tabla 1 (To: temperatura de inicio, Tp: temperatura pico, Te: temperatura final, R*: tasa de retrogradación = AH gelatinización / AH fusión del almidón retrogradado*100%)

Sobre la base de estos resultados, parece que el calentamiento gradual de los almidones nativos de trigo sarraceno, de maíz y de guisante, a una temperatura de hasta 63 0C, aumenta sus temperaturas de gelatinización respectivas.

Las temperaturas de gelatinización de los tres almidones aumentan con la temperatura del tratamiento térmico, lo que significa que la temperatura del tratamiento térmico más alta provoca una mayor resistencia del almidón al calor. Por tanto, los gránulos de almidones modificados térmicamente pueden sobrevivir a tratamientos de procesamiento severos, sobre todo a temperaturas altas, y mantener la viscosidad de la pasta de almidón durante el procesamiento (sin adelgazamiento por cizalla). Sin embargo, una mayor resistencia al calor puede significar, además, un grado menor de hinchazón granular, lo que puede reducir la viscosidad de la pasta de almidón a una temperatura de procesamiento específica, y puede no ser deseable para un producto alimentario espesado.

Las temperaturas iniciales de los tres almidones son similares después del mismo tratamiento térmico. En general, los almidones de maíz modificados térmicamente y los almidones de guisante modificados térmicamente, tienen temperaturas finales más altas que los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente.

También parece que el almidón de trigo sarraceno modificado térmicamente por encima de 58 °C tiene un cambio de entalpía con descenso más marcado de la gelatinización, en comparación con los almidones de trigo sarraceno nativos, implicando que los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente por encima de 58 °C experimentan una gelatinización parcial. Este fenómeno no es evidente para los correspondientes almidones de guisante y de maíz modificados térmicamente hasta los 63 0C.

Todos los almidones gelatinizados (incluidos los almidones modificados térmicamente) experimentan retrogradación durante el almacenamiento, especialmente a temperatura fría. De hecho, los almidones gelatinizados y almacenados tienen temperaturas de fusión similares (del almidón sujeto a retrogradación). El cambio de entalpía depende del almidón, pero es menos dependiente del tratamiento térmico. Tanto los almidones de trigo sarraceno nativos, como los modificados térmicamente, muestran el menor grado de retrogradación en comparación con los almidones de guisante nativos y modificados térmicamente, y los almidones de maíz nativos y modificados térmicamente. Los almidones de trigo sarraceno tienen tasas de retrogradación comprendidas entre el 24 y el 32 % (excluyendo el almidón de trigo sarraceno modificado térmicamente a 63 0C, debido al alto grado de pregelatinización antes del análisis mediante DSC). El almidón de guisante exhibe el mayor grado de retrogradación.

Las propiedades de aglutinación de cada muestra (no gelatinizada) se midieron mediante el uso de un Analizador Rapid Visco (RVA). (Ver Figura 1) Las propiedades de aglutinación son la capacidad del almidón granular para desarrollar pasta viscosa durante el calentamiento, seguida de otros cambios de viscosidad con cizallamiento y enfriamiento. El almidón con buenas propiedades de aglutinación no mostrará cambios extremos de viscosidad con cizallamiento a alta temperatura, especialmente la viscosidad decreciente, también conocida como adelgazamiento por cizalla, o descomposición. El aumento de la viscosidad durante el enfriamiento no es deseable si el almidón se usa como espesante, porque la pasta formará gel durante el almacenamiento más prolongado (retrogradación).

El análisis del RVA se efectuó durante 13 minutos. Cada muestra de almidón (2 g de peso seco) se mezcló con agua para dar un total de 25 g (suspensión de almidón al 8 %). Se calentó isotérmicamente a 50 0C durante 1 minuto, se aumentó a 95 0C a 12 0C/minuto, se mantuvo a 95 0C durante 2,5 minutos, se enfrió a 50 0C a 12 0C/minuto y, finalmente, se mantuvo a 50 0C durante 2 minutos. La velocidad de agitación de la paleta se fijó en 960 rpm durante los primeros 10 segundos, y después se redujo a 160 rpm durante el resto del análisis.

Los resultados del RVA se resumen en la tabla siguiente:

Tabla 2 (Temperatura de aglutinación es la temperatura a la que la viscosidad comienza a desarrollarse, la viscosidad pico es la viscosidad máxima durante el calentamiento, la artesa es la viscosidad mínima durante el calentamiento isotérmico a 95 0C, la descomposición es la diferencia entre la viscosidad pico y la artesa, la viscosidad final es la viscosidad máxima durante el enfriamiento a 50 0C, y el retroceso es la diferencia entre la viscosidad final y la artesa; ND = no detectable)

Sobre la base de los resultados del RVA, parece que sin ajustar el pH (pH ~5), el almidón de trigo sarraceno modificado térmicamente tiene una temperatura de aglutinación mayor en comparación con el almidón de guisante modificado térmicamente y el almidón de maíz modificado térmicamente. La temperatura de aglutinación es la temperatura a la cual la viscosidad se comienza a desarrollar. El almidón de trigo sarraceno modificado térmicamente no tiene descomposición de viscosidad (o adelgazamiento por cizalla), o la tiene muy baja durante el calentamiento isotérmico y el cizallamiento, al contrario que el almidón de guisante modificado térmicamente y el almidón de maíz modificado térmicamente. Esto significa que el almidón de trigo sarraceno modificado térmicamente según la presente invención, muestra mayor resistencia al calor y al cizallamiento en comparación con los correspondientes almidones de guisante y maíz.

También se observa que no hay diferencia evidente en el perfil del RVA entre el almidón de trigo sarraceno modificado térmicamente a 58 0C y el modificado térmicamente a 60 0C.

Los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente a 58 0C y a 60 0C se compararon también con diferentes almidones reticulados comercializados bajo la marca registrada CLEARAM® comercializados por el solicitante. (Ver Figura 2) CLEARAM® CR es el rango de almidón de maíz céreo hidroxipropilado reticulado con fosfato, y los diferentes códigos numéricos representan los grados de reticulación y sustitución. Como se muestra por la alta temperatura de aglutinación del almidón de trigo sarraceno modificado térmicamente, éste tiene una mayor resistencia al calor que el del rango de CLEARAM® CR. La estabilidad de la viscosidad durante el calentamiento y el cizallamiento es similar a la obtenida con un alto grado de reticulación (CLEARAM® CR 4015).

Los resultados del RVA se resumen en la tabla siguiente:

Tabla 3

Ejemplo 2

Se extrajo almidón de 400 g de sémola de trigo sarraceno. Después de retirar la proteína y la fibra, la lechada de almidón (alrededor de 250 g de almidón y 700 g de agua) se calentó secuencialmente en un baño de agua a 55 y 58 0C; cada temperatura se mantuvo durante al menos tres horas.

Después del tratamiento térmico a 58 °C, todas las muestras de almidón se filtraron al vacío y después se suspendieron de nuevo en agua, antes de secarse usando un secador de lecho fluidizado a unos 58 0C hasta obtener una tasa de humedad igual o menor del 12 %.

Seguidamente, las muestras de almidón se almacenaron unos pocos días a temperatura ambiente, antes de realizar un análisis mediante DSC. Cada muestra (2-3 mg) se mezcló con agua en una proporción de tres veces el peso del almidón. La mezcla se selló herméticamente en una bandeja de aluminio. El recipiente se dejó equilibrar durante al menos 1 hora y seguidamente se calentó desde 10 hasta 100 0C, a 10 0C/min, con el fin de conseguir propiedades de gelatinización del almidón.

Después de 7 días de almacenamiento a 4 0C, la bandeja se equilibró a temperatura ambiente durante al menos 1 hora y se analizó de nuevo mediante DSC en el mismo intervalo de temperatura y velocidad de calentamiento, con el fin de conseguir propiedades de retrogradación del almidón.

Los resultados de la DSC se resumen en la siguiente tabla:

Tabla 4

Los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente tienen una temperatura de gelatinización más alta que la contrapartida nativa sin tratamiento térmico adicional. Los almidones de trigo sarraceno tanto nativos, como los modificados térmicamente, muestran una tendencia baja a la retrogradación.

Las propiedades de aglutinación de cada muestra (no gelatinizada) se midieron usando un Analizador Rapid Visco (RVA), según dos métodos diferentes, para totales de 13 y 24 minutos. Con ambos métodos, cada muestra de almidón (2 g de peso seco) se mezcló con agua para dar un total de 25 g (suspensión de almidón al 8 %).

Con el primer método (un total de 13 minutos) la muestra se calentó isotérmicamente a 50 0C durante 1 minuto, se incrementó a 95 0C a 12 0C/minuto, se mantuvo a 95 0C durante 2,5 minutos, se enfrió a 50 0C a 12 0C/minuto y, finalmente, se mantuvo a 50 °C durante 2 minutos. La velocidad de agitación de la paleta se fijó en 960 rpm durante los primeros 10 segundos, y después se redujo a 160 rpm durante el resto del análisis.

Para el segundo método (un total de 23 minutos), la muestra se calentó isotérmicamente a 50 0C durante 1 minuto, se aumentó a 95 0C a 6 0C/minuto, se mantuvo a 95 0C durante 5 minutos, se enfrió a 50 0C a 6 0C/minuto y, finalmente, se mantuvo a 50 0C durante 2 minutos. La velocidad de agitación de la paleta se fijó en 960 rpm durante los primeros 10 segundos, y después se redujo a 160 rpm durante el resto del análisis.

Los resultados del RVA del primer método se resumen en la tabla siguiente:

Tabla 5

Los resultados del RVA del segundo método se resumen en la tabla siguiente:

Tp de Viscosidad pico Artesa Descomposición Viscosidad final Retroceso Almidón de trigo sarraceno aglutinación (cP) (cP) (cP) (cP) (cP)

(°C)

Nativo (sin tratamiento térmico _{80,8 1949 1645 304 3062 1417}

Tabla 6

Los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente tienen temperaturas de aglutinación más altas y viscosidades de descomposición más bajas que la contrapartida nativa sin tratamiento de calentamiento adicional durante el proceso de extracción del almidón.

Ejemplo 3

Se usaron muestras de almidón de trigo sarraceno extraídas de dos ensayos piloto para preparar los almidones modificados térmicamente. Durante la extracción del almidón, las suspensiones acuosas preparadas por molienda en húmedo de la sémola de trigo sarraceno se calentaron respectivamente a 45 °C y 50 °C para el primer y segundo ensayos pilotos, antes de la etapa de fraccionamiento, para separar la fracción ligera, que contiene proteínas, carbohidratos solubles y sales, de la fracción pesada, que contiene almidón y fibras. La finalidad del calentamiento es facilitar la solubilización de proteínas y evitar el crecimiento de microbios.

Cada almidón extraído (300 g) se mezcló con 700 ml de agua para preparar una suspensión acuosa en una concentración del 30 % en peso. La suspensión se calentó en un baño de agua a 50 °C durante 30 minutos, después a 53 °C durante 3 horas y, posteriormente, a 55 °C durante la noche. El muestreo se realizó antes de aumentar la temperatura. Después del muestreo, todas las muestras de almidón se filtraron al vacío y se secaron a 45 °C en un horno durante la noche. Seguidamente, el almidón de trigo sarraceno modificado con calor seco se molió hasta obtener polvo.

Los almidones de guisante, maíz y maíz céreo nativos se trataron térmicamente de la misma manera, y se usaron como comparación para la prueba de resistencia al calor y al cizallamiento con valores de pH de 3 y 6.

Para la resistencia al calor y al cizallamiento (ver Figura 3), la lechada de almidón (7,4 % de sustancia seca) se calentó isotérmicamente a 50 °C durante 1 minuto, se aumentó a 95 °C a 12 °C/minuto, se mantuvo a 95 °C durante 15 minutos, se enfrió a 50 °C a 12 °C/minuto y, finalmente, se mantuvo a 50 °C durante 1,6 minutos. La velocidad de agitación de la paleta se fijó en 960 rpm durante los primeros 10 segundos, y después se redujo a 160 rpm durante el resto del análisis. El análisis se repitió con un pH de 3,0, ajustado añadiendo polvo de ácido cítrico.

La resistencia al calor/cizallamiento (%) se calcula como la diferencia entre la viscosidad al final del calentamiento isotérmico a 95 °C y el pico de viscosidad, dividido por la viscosidad pico (multiplicado por 100 %):

(viscosidad al final del calentamiento - viscosidad pico) resistencia al calor/cizallamiento = ----------------------------------------------------------------------------------- x 100%

viscosidad pico

Los resultados del RVA con un pH de ~6 y 3 se resumen en la tabla siguiente:

Tabla 7 12

Sobre la base de los resultados anteriores con un pH de ~6, los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente tienen una temperatura de aglutinación mayor que el almidón de trigo sarraceno nativo. También se observa un efecto similar en el almidón de guisante, pero no es obvio en el almidón de maíz y en el almidón de maíz céreo. Los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente y los almidones de guisante modificados térmicamente tienen mayor resistencia al calor y al cizallamiento que los almidones de maíz modificados térmicamente y el almidón de maíz céreo modificado térmicamente con valores de pH tanto de 3 como de 6. Los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente según el proceso de la presente invención, tienen la temperatura de aglutinación más alta con valores de pH tanto de 3 como de 6 entre todas las muestras de almidón probadas.

Ejemplo 4

Los análisis del RVA y de la DSC se realizaron en los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente procedentes de los dos ensayos piloto mencionados en el Ejemplo 3, y se compararon con diferentes almidones modificados de uso comercial de la técnica anterior conocidos para la aplicación en yogur. El método de la DSC es el mismo que en los Ejemplos 1 y 2.

Los almidones modificados de uso comercial de la técnica anterior conocidos para la aplicación en yogur, son los siguientes.

CLARIA+® es un almidón inhibido de etiqueta limpia comercializado por Tate & Lyle. NOVATION 2300® es un almidón inhibido de etiqueta limpia comercializado por Ingredion. Ambos se elaboran a partir de maíz céreo.

El solicitante comercializa el CLEARAM® CJ 5025, correspondiente al almidón de maíz céreo acetilado reticulado con fosfato (almidón modificado químicamente), producido específicamente para la aplicación en yogur.

Los resultados de la DSC se resumen en la siguiente tabla:

Tabla 8

El almidón de trigo sarraceno nativo del primer ensayo piloto tiene una temperatura de gelatinización ligeramente menor que la del procedente del segundo ensayo piloto, porque la temperatura de calentamiento aplicada para el proceso de extracción del almidón en el segundo ensayo piloto fue mayor que la del primer ensayo piloto. Las temperaturas de gelatinización de los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente, sin embargo, son similares para los dos ensayos piloto cuando los almidones se trataron a la misma temperatura.

Los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente a 53 0C tienen una temperatura de gelatinización ligeramente menor que los modificados térmicamente a 55 0C. El primero tiene una temperatura de inicio de la gelatinización similar a la de NOVATION® 2300, y el último tiene una temperatura de inicio de la gelatinización similar a la de CLARIA+®.

Los almidones retrogradados preparados a partir de los almidones de trigo sarraceno nativos tienen una temperatura de fusión ligeramente menor que los preparados a partir de los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente. Los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente a 53 °C y 55 °C tienen una temperatura de fusión similar a la de los almidones retrogradados. CLARIA+®, NOVATION® 2300 y CLEARAM® CJ 5025, al ser almidones a base de maíz céreo, tienen temperaturas de fusión ligeramente más altas que la de los almidones de trigo sarraceno nativos y modificados térmicamente. Entre los almidones de uso comercial, CLEARAM® CJ 5025 muestra la tasa de retrogradación más baja. Esto significa que presenta la estabilidad más alta durante la refrigeración. En general, los almidones de trigo sarraceno modificado térmicamente según el proceso de la presente invención, tienen tasas de retrogradación menores que CLEARAM® CJ 5025, CLARIA+® y NOVATION® 2300. Por tanto, los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente según el proceso de la presente invención, muestran durante la refrigeración una estabilidad mayor que la del almidón comercial a base de maíz céreo modificado químicamente, tal como CLEARAM® CJ 5025, y que la de almidones modificados de etiqueta limpia, tales como CLARIA+® y NOVATION® 2300.

Para el RVA, la muestra se calentó isotérmicamente a 50 0C durante 1 minuto, se aumentó a 95 0C a 6 0C/minuto, se mantuvo a 95 0C durante 5 minutos, se enfrió a 50 0C a 6 0C/minuto y, finalmente, se mantuvo a 50 0C durante 2 minutos. La velocidad de agitación de la paleta se fijó en 960 rpm durante los primeros 10 segundos, y después se redujo a 160 rpm durante el resto del análisis.

Los resultados del RVA se resumen en la tabla siguiente:

Tabla 9

Sobre la base de los anteriores resultados del RVA, los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente tienen una temperatura de aglutinación más alta que los almidones de trigo sarraceno nativos, y todos los almidones de trigo sarraceno tienen una temperatura de aglutinación más alta que la de CLARIA+®, NOVATION® 2300 y CLEARAM® CJ 5025. Esto implica que los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente son los mejores materiales de almidón para mantener su estructura granular después del tratamiento térmico con cizallamiento, comparados con el almidón de trigo sarraceno nativo, CLARIA+®, NOVATION® 2300 y CLEARAM ® CJ 5025. Aunque los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente tienen viscosidades pico y finales más bajas que las contrapartidas comerciales a base de maíz céreo, tienen menor descomposición (viscosidad decreciente con cizallamiento adicional) o mayor resistencia al cizallamiento. Además, los gránulos altamente hinchados son muy susceptibles de adelgazamiento por cizallamiento y, por tanto, los almidones de etiqueta limpia a base de maíz céreo se pueden desintegrar fácilmente mediante un procesamiento alimentario severo, tal como la homogeneización durante el proceso de elaboración del yogur.

El RVA se realizó también en los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente después de procesos comunes para la fabricación de yogur (precalentamiento, homogeneización y esterilización), y se comparó con el almidón de trigo sarraceno nativo y los diferentes almidones de uso comercial. (Ver Figura 4 para los resultados del RVA) Cada almidón se mezcló con agua para preparar una suspensión de almidón al 2,5 %. Se añadió sacarosa (7,6 %) a la suspensión. La suspensión se precalentó a 65 0C, se homogeneizó a 18 MPa, se esterilizó a 85 0C durante 10 minutos y, finalmente, se almacenó a 4 0C durante 7 días. Al final de cada proceso se recogió una muestra para medir la viscosidad (mediante tanto un RVA como un viscosímetro Brookfield).

Los resultados del RVA muestran que el almidón de trigo sarraceno nativo y los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente conservan su estructura granular después del precalentamiento, homogeneización, esterilización y almacenamiento en frío, lo que se puede ver en el aumento de la viscosidad durante el calentamiento. CLARIA+® y NOVATION® 2300 perdieron su estructura granular después de la fase de homogeneización y la fase de esterilización, respectivamente. CLEARAM® CJ 5025 parece perder su capacidad de hincharse o de producir viscosidad después de la fase de precalentamiento.

La viscosidad en frío (viscosidad a 50 °C antes del calentamiento) es similar para todas las muestras de almidón sometidas a ensayo antes del almacenamiento en frío (menos de 20 cP). Sin embargo, la viscosidad en frío de CLARIA+® y NOVATION® 2300 aumenta a más de 20 cP después del almacenamiento en frío, lo que indica que la retrogradación del almidón tiene lugar con estos almidones de uso comercial. Este fenómeno es menos evidente a partir del almidón de trigo sarraceno nativo y los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente. Esto significa que el almidón de trigo sarraceno nativo y los almidones modificados térmicamente, sufren menos retrogradación durante el almacenamiento en frío que los almidones modificados de uso comercial sometidos a ensayo en la presente descripción, y pueden usarse para un procesamiento alimentario aún más severo que los aplicados en la elaboración de yogur.

Los resultados del viscosímetro Brookfield se resumen en la tabla siguiente:

Tabla 10

Después de la homogeneización, CLEARAM® CJ 5025 tiene la viscosidad más alta, mientras que los otros presentan una viscosidad similar. Después de la esterilización, CLARIA+® presenta la viscosidad más alta, y CLEARAM® CJ 5025 tiene la segunda viscosidad más alta. Después de un almacenamiento en frío de 7 días, todas las muestras mostraron una mayor viscosidad, debido a la retrogradación del almidón. CLARIA+® presenta el mayor aumento de la viscosidad, lo que indica una estabilidad baja durante el almacenamiento en frío. Por otra parte, los demás almidones muestran una viscosidad similar, en torno a 30-34 Pa-s, lo que significa que estas muestras de almidón, incluyendo almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente, tienen una estabilidad similar durante el almacenamiento en frío, circunstancia deseable para la elaboración de yogur.

Las imágenes microscópicas mostraron que el almidón nativo de trigo sarraceno nativo y los almidones modificados térmicamente, conservan su estructura granular incluso después del precalentamiento, homogeneización y esterilización, mientras que CLARIA+®, NOVATION® 2300 y CLEARAM® CJ 5025 muestran gránulos y fragmentos de gránulos altamente hinchados después de los mismos tratamientos de procesamiento. (Ver Figura 5)

Ejemplo 5: Almidón estabilizado en yogur

Este ejemplo describe la preparación de muestras de yogur que contienen un almidón de trigo sarraceno modificado térmicamente según la presente invención, un almidón de etiqueta limpia (según la técnica anterior) disponible comercialmente, o un almidón reticulado químicamente.

Almidones usados:

El almidón de trigo sarraceno estabilizado (según la presente invención) se preparó de la siguiente manera. Se extrajo almidón de 400 g de sémola de trigo sarraceno. Después de retirar la proteína y la fibra, la lechada de almidón (alrededor de 250 g de almidón en 700 g de agua) se calentó sucesivamente en un baño de agua a 55 °C durante 3 horas, y a 58 0C durante 3 horas. La muestra de almidón se filtró al vacío y, seguidamente, se suspendió de nuevo en agua, antes de secarse usando un secador de lecho fluidizado a unos 58 °C, hasta obtener una tasa de humedad igual o inferior al 12 %.

CLEARAM® CJ 5025 y NOVATION® 2300 son almidones disponibles comercialmente, como se mencionó antes en el Ejemplo 4.

Sobre la base de los resultados del RVA en el Ejemplo 4 (Tabla 9), los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente tienen una temperatura de aglutinación mayor que NOVATION® 2300 y CLEARAM® CJ 5025. De hecho, los almidones de trigo sarraceno modificados térmicamente tienen temperaturas de aglutinación de unos 82 0C, y las temperaturas de aglutinación de NOVATION® 2300 y CLEARAM® CJ 5025 son de unos 68 0C. La temperatura de precalentamiento del proceso del yogur es de unos 60-70 0C, más precisamente de 65 0C y, por tanto, la temperatura de aglutinación del almidón debe ser mayor de 65 0C, para garantizar que los gránulos de almidón no se hinchen excesivamente y puedan tolerar el severo cizallamiento en el proceso de homogeneización. Por tanto, el almidón de trigo sarraceno modificado térmicamente obtenido según el proceso de la presente invención, es el mejor candidato, y la estructura granular sobrevivirá al proceso de precalentamiento.

Los ingredientes para la elaboración de yogur en porcentaje en peso, fueron los siguientes:

Tabla 11

El proceso seguido para la obtención de yogures, es el siguiente:

i. agitar de forma homogénea todos los ingredientes;

ii. precalentar la mezcla desde la temperatura ambiente hasta los 65 0C, lo que dura unos 5 minutos;

iii. homogeneizar a 18 Mpa;

iv. calentar a 95 0C durante 5 minutos;

v. enfriar desde 95 0C hasta 43 °C, lo que dura unos 15-20 minutos;

vi. añadir el fermento del yogur;

vii. fermentar a 43 0C y a un pH de 4,6 durante 5-6 horas;

viii. suavizar durante 1 minuto.

También se observó al microscopio la morfología de los almidones en diferentes etapas del proceso de elaboración de yogur: antes del precalentamiento, después del precalentamiento a 65 0C, y después de la homogeneización. (Ver Figura 6) Se usó solución de Lugol (solución de yodo/yoduro potásico) para tintar gránulos de almidón para el modo de campo brillante. Se usó luz polarizada para observar la birrefringencia de los gránulos de almidón con el fin de identificar su estructura cristalina original.

El almidón de trigo sarraceno modificado térmicamente según la presente invención, no se gelatiniza fácilmente, y conserva la mayor parte de su estructura granular y cristalina original después del precalentamiento a 65 0C y después de la homogeneización, que es similar a la observada en CLEARAM® CJ 5025 (almidón comparativo). Ejemplo 6:

Este ejemplo describe la preparación de muestras de galletas que contienen harina de trigo integral (control), un almidón de trigo sarraceno estabilizado según la presente invención, un almidón de trigo o una harina de trigo sarraceno.

El almidón de trigo sarraceno se preparó según el Ejemplo 5.

Harina de trigo integral, almidón de trigo o harina de trigo sarraceno

Los ingredientes para la elaboración de galletas en porcentaje en peso, fueron los siguientes:

Tabla 12

Las cantidades se expresan en porcentajes en peso.

El proceso seguido para obtener galletas es el siguiente:

i. Mezclar de forma homogénea todos los ingredientes secos para formar una mezcla seca uniforme;

ii. Añadir a la mezcla seca, leche, sabor de leche, lecitina, jarabe de glucosa y aceite vegetal, y agitar para formar una masa uniforme;

iii. Estirar la masa hasta 3 mm de grosor y moldearla en círculo;

iv. Cocer las masas formadas en un horno a una temperatura máxima de 190 °C y una temperatura mínima de 160 0C, durante 10 minutos;

v. Enfriar las galletas a temperatura ambiente y sellarlas en envases de plástico o aluminio.

La textura de las galletas se midió usando un analizador de textura TA-TX2 y aplicando la prueba de flexión de tres puntos (HDP/3PB) y la prueba de punción (P/2).

Los parámetros de las mediciones se enumeran en la Tabla 13 a continuación:

Tabla 13

Los parámetros de digestibilidad, incluyendo el cálculo de la tasa de digestión (k) y la digestibilidad total, se midieron según los métodos de Yu et al. (Food Chemistry, 2018, 241:493-501). Los resultados se muestran en la Figura 7.

El contenido en humedad se midió usando un analizador de humedad (MA45C, Sartorius) ajustado a 105 0C.

La actividad acuosa (aw) se midió usando un medidor de aw (HygroLab2, Rotronic).

Los resultados se resumen en la tabla siguiente:

Sobre la base de estos resultados, las galletas elaboradas con almidón de trigo presentaron aparentemente el promedio de dureza más bajo, seguidas de las elaboradas con almidón de trigo sarraceno.

Se observaron los índices máximos de crujiente y de fragilidad para las galletas elaboradas con almidón de trigo, mientras que las elaboradas con almidón de trigo sarraceno y harina de trigo sarraceno presentaron valores similares.

Las galletas de control elaboradas con harina de trigo presentaron la tasa más alta de digestión del almidón y de digestibilidad total de almidón. La digestibilidad total más baja del almidón se observó en las galletas elaboradas con almidón de trigo sarraceno, mientras que la tasa más baja de digestibilidad del almidón se observó en las galletas con harina de trigo sarraceno, seguidas por las elaboradas con almidón de trigo sarraceno. Las galletas elaboradas con almidón de trigo y harina de trigo sarraceno tuvieron una digestibilidad total de almidón muy similar, es decir, un valor situado entre las galletas de control y las galletas elaboradas con almidón de trigo sarraceno.

Las galletas elaboradas con almidón de trigo sarraceno tuvieron el menor contenido de humedad y actividad acuosa. Por tanto, las galletas elaboradas con almidón de trigo sarraceno tienen la vida útil más larga. Además, los grosores de las galletas elaboradas con almidón de trigo sarraceno y almidón de trigo, fueron similares a los de las galletas de control, a su vez mayores que los de las elaboradas con harina de trigo sarraceno.

En conclusión, las galletas elaboradas con almidón de trigo sarraceno presentaron una mejor textura que las galletas de control elaboradas con harina de trigo, y también los mejores índices de apariencia y de digestibilidad en comparación con las elaboradas con almidón de trigo y harina de trigo sarraceno.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Un proceso para preparar almidón de trigo sarraceno estabilizado a partir de almidón de trigo sarraceno nativo, comprendiendo el proceso las etapas de:

a) preparar una suspensión de almidón de trigo sarraceno nativo en un medio acuoso, preferiblemente, en una concentración del 20 y el 50 % en peso, con mayor preferencia en una concentración del 30 y el 40 % en peso, a una temperatura T1 comprendida entre la temperatura ambiente y 50 0C, por ejemplo, comprendida entre la temperatura ambiente y 45 0C;

b) calentar la suspensión acuosa hasta una temperatura Ts que no exceda los 60 0C; comprendiendo dicha etapa de calentamiento:

i. una primera fase de calentamiento lento, a una velocidad de entre 0,2 0C y 5 0C por hora, de T1 hasta dicha temperatura Ts; dicha temperatura Ts comprendida en el intervalo de 50 a 60 0C, preferiblemente en el intervalo de 53 0C a 58 0C, y con mayor preferencia en el intervalo de 53 0C a 55 0C, y,

ii. una segunda fase de calentamiento a dicha temperatura Ts durante al menos 30 minutos, preferiblemente de 0,5 a 24 horas, por ejemplo, de 1 a 18 horas, en particular, de 1 a 5 horas, sobre todo durante 3 horas, para así obtener el almidón de trigo sarraceno estabilizado,

c) separar el almidón de trigo sarraceno estabilizado del medio acuoso;

d) secar dicho almidón de trigo sarraceno estabilizado;

e) recuperar dicho almidón de trigo sarraceno estabilizado.
2. El proceso según la reivindicación 1, en donde durante dicha primera fase de la Etapa b) de calentamiento, la suspensión acuosa se calienta gradualmente hasta Ts.
3. El proceso según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde la primera fase de la Etapa b) de calentamiento, comprende al menos dos etapas de calentamiento isotérmico sucesivas, a unas temperaturas T2 y T3 respectivamente, siendo cada etapa de calentamiento isotérmico, por separado, de al menos 30 minutos, preferiblemente, de 1 a 4 horas, por ejemplo, 3 horas.
4. El proceso según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el proceso está libre de disolventes orgánicos y libre de reactivos químicos.
5. El proceso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la Etapa d) de secado se realiza a una temperatura comprendida entre la temperatura ambiente y la temperatura de gelatinización del almidón de trigo sarraceno, y se detiene cuando el almidón de trigo sarraceno modificado tenga una tasa de humedad igual o inferior al 12 %.
6. El proceso según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-5, en donde el almidón de trigo sarraceno nativo se extrae de una sémola o de una harina de trigo sarraceno.
7. Almidón de trigo sarraceno estabilizado obtenible mediante el proceso según una de las reivindicaciones 1 -6, teniendo dicho almidón de trigo sarraceno estabilizado una temperatura de inicio de la gelatinización, medida por Calorimetría diferencial de barrido (DSC), hasta 10 0C mayor que la temperatura de inicio de la gelatinización del almidón de trigo sarraceno nativo,

una temperatura de inicio de la gelatinización medida por DSC, comprendida entre 60 y 69 0C, una tasa de retrogradación medida por DSC, comprendida entre el 23 y el 40 %, preferiblemente entre el 23 y el 33 %, después de un almacenamiento de 7 días a 4 0C tras la gelatinización, y

una temperatura de aglutinación medida por un Analizador Rapid Visco (RVA), comprendida entre 80 y 95 0C, preferiblemente entre 82 y 93 0C, por ejemplo, entre 85 y 90 0C.
8. Uso del almidón de trigo sarraceno estabilizado según una cualquiera de las reivindicaciones 7, para la preparación de un producto alimentario, en particular, para la producción de yogur o para la producción de galletas.