ES2880436T3

ES2880436T3 - Proceso para la preparación de pellas

Info

Publication number: ES2880436T3
Application number: ES17703646T
Authority: ES
Inventors: Hans-Jörg Menger; Ralf Möller; André Tonneaux
Original assignee: Biowanze N V; Suedzucker AG
Current assignee: Biowanze N V; Suedzucker AG
Priority date: 2016-01-11
Filing date: 2017-01-11
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2037-01-11
Also published as: JP6941118B2; EA201891356A1; EP3402341A1; CL2018001842A1; US20190021389A1; WO2017121637A1; JP2019502811A; EP3402341B1; WO2017121637A8; CN108471785A; CN108471785B

Abstract

Proceso para la preparación de pellas que contienen gluten de trigo, que comprende: - una etapa preparatoria, en la que una materia prima que contiene al menos el 50 % en peso de gluten de trigo se conduce hasta una distribución del tamaño de partícula que tiene un D50 de, como máximo, 80 μm y un D90 de entre 60 μm y 150 μm, tal como se determina mediante el método divulgado en DIN 66165, parte 2, capítulo 7, para formar un material de alimentación; - una etapa formadora de pellas, en la que el material de alimentación se forma en pellas usando medios adecuados, en la que la etapa formadora de pellas se ejecuta en una prensa de pellas o en una extrusora.

Description

DESCRIPCIÓN

Proceso para la preparación de pellas

La invención se refiere a un proceso para la preparación de pellas que contienen gluten de trigo.

Tal proceso se conoce como tal a partir del documento EP-A-1 785 039. El proceso conocido comprende las etapas de alimentación de proteínas que comprenden gluten de trigo vital a un equipo adecuado, vertido de las proteínas calentadas a través de un troquel para la obtención de pellas y recogida de las pellas. Se prefiere que las proteínas en el proceso conocido tengan un determinado tamaño de partícula, de tal manera que al menos el 15 % en peso tengan un tamaño de partícula de 200 pm o más.

Resulta una desventaja del proceso conocido que la estabilidad física de las pellas, expresada en índice de durabilidad de pella (PDI en inglés), no siempre sea óptima.

El objetivo de la presente invención es reducir la dicha desventaja.

El dicho objetivo se logra por que el proceso comprende:

• una etapa preparatoria, en la que una materia prima que contiene al menos el 50 % en peso de gluten de trigo se conduce hasta una distribución del tamaño de partícula que tiene un D⁵⁰de, como máximo, 80 pm y un D⁹⁰de entre 60 pm y 150 pm, para formar un material de alimentación; y

• una etapa formadora de pellas, en la que el material de alimentación se forma en pellas usando medios adecuados, en la que la etapa formadora de pellas se ejecuta en una prensa de pellas o en una extrusora.

Una ventaja de la invención es que las pellas producidas de acuerdo con la invención pueden tener una estabilidad física aumentada, tal como se expresa en el PDI.

El documento WO-A-2010/004196 se refiere a pellas de proteínas que comprenden gluten de trigo, caracterizadas por que dicho gluten tiene: una capacidad de retención de agua, determinada de acuerdo con un ensayo A, de entre el 40 y el 160 %, preferentemente entre el 100 y el 150 %; y un comportamiento viscoelástico, de acuerdo con el alveógrafo de Chopin, determinado a un valor de parámetro P/L de entre 3 y 10, preferentemente entre 3 y 8. La materia prima (gluten en polvo) se caracteriza preferentemente por que el 20 %, preferentemente al menos el 50 %, tiene un tamaño de 250 pm o más.

El documento WO-A-2015/063261 se refiere a un proceso para la preparación de pellas de proteínas comprimidas que comprenden gluten vital, pellas que se pueden obtener mediante tal proceso y tal aparato usado en tal proceso. La materia prima (gluten en polvo) se mezcla con un humectante, que comprende un compuesto líquido. La materia prima (gluten en polvo) se caracteriza preferentemente por que el D⁹⁰es de, como máximo, 500, 350 o 250 pm. El documento US-A-3 925 343 divulga que el gluten de trigo vital en polvo es difícil de dispersar en agua y una dispersión, una vez obtenida, es inestable, dado que las partículas individuales se fusionan fácilmente con la formación de una masa intratable y grumosa. Mediante la conversión del gluten en polvo en estructuras novedosas en forma de aglomerados del mismo en condiciones que no desnaturalicen el gluten, el gluten se puede impregnar y dispersar fácilmente en agua para formar una dispersión relativamente estable. Por consiguiente, el gluten aglomerado resulta idealmente apto para la fabricación de productos de panadería fermentados con levadura, especialmente mediante procesos continuos de preparación de masa.

El proceso de la invención se refiere a la preparación de pellas que contienen gluten de trigo. Tales pellas han ganado un interés comercial significativo en los últimos años, ya que estas se usan, entre otros, como materia prima por parte de los productores de pellas de alimentos acuícolas. Las pellas a menudo son cilíndricas teniendo un diámetro de varios mm, preferentemente entre 3 mm y 8 mm o entre 4 y 7 mm, y una longitud típicamente de aproximadamente 5 mm hasta aproximadamente 40 mm, preferentemente hasta 30 o 25 mm. El gluten de trigo es como tal un material muy conocido, que se puede producir, por ejemplo, como coproducto en una planta de bioetanol que usa trigo como materia prima. El gluten de trigo típicamente contiene una gran cantidad de proteínas, preferentemente el 70 % en peso o más (en materia seca), consistiendo el resto esencialmente en otras fracciones procedentes del trigo y/o de las etapas de procesamiento del trigo. Las otras fracciones pueden consistir, tal como se conoce comúnmente, en carbohidratos, tales como polisacáridos no de almidón, lípidos y más compuestos adicionales. Tal como se entiende en el presente documento, la expresión gluten de trigo se usa en su significado habitual, en donde este no solo consiste en las proteínas, preferentemente al menos el 70 % en peso, sino que también contiene las otras dichas fracciones. En la etapa preparatoria del proceso de la invención, se proporciona una materia prima. La materia prima debe estar en forma de partículas y debe contener al menos el 50 % en peso de gluten de trigo; preferentemente, la materia prima contiene al menos el 70, 75, 80, 85, 90 o incluso al menos el 95 % en peso de gluten de trigo. Lo más preferentemente, la materia prima consiste esencialmente en gluten de trigo o incluso consiste en gluten de trigo.

Tal como se usan en el presente documento, los términos 'esencialmente', 'consisten(que consisten) esencialmente en', 'esencialmente la totalidad' y equivalentes tienen, a menos que se indique de otro modo, en relación con una composición o una etapa del proceso, el significado habitual de que se pueden producir desviaciones en la composición o etapa del proceso, pero solo en la medida en que las características y los efectos esenciales de la composición o etapa del proceso no se vean afectados materialmente por tales desviaciones.

Preferentemente, el gluten, tal como se usa en el proceso de la invención, es vital. En el contexto de la presente invención, se dice que un gluten es vital si la capacidad de unión del agua, determinada mediante el método conocido AACC 56-30, es de al menos el 130 %. En una realización preferida, el gluten, tal como se usa en el proceso de la invención, es altamente vital, es decir, su capacidad de unión del agua es al menos del 140 %.

De acuerdo con la etapa preparatoria de la invención, la materia prima se debe conducir hasta una distribución del tamaño de partícula específica, de tal manera que esta tenga un D⁵⁰de, como máximo, 80 pm y un D⁹⁰de entre 60 pm y 150 pm, para formar el material de alimentación.

Tal como se sabe, la expresión de que una colección de partículas tiene un 'D^ade p' significa que el a % en peso de todas las partículas de la colección tienen un tamaño de p como máximo.

La información del tamaño de partícula, tal como se da o se especifica en el presente documento, se determina o se debe determinar a través de tamizado, un método como tal muy conocido. El método específico a usar para la determinación de la información del tamaño de partícula de acuerdo con la invención es el método tal como se divulga en DIN 66165, parte 2, capítulo 7.

El gluten de trigo a menudo se libera de su proceso de producción en forma de un polvo; si este no es el caso, este se debe conducir hasta una forma de partículas. Con el fin de resultar adecuada como material de alimentación para la etapa formadora de pellas de la invención, la materia prima en su conjunto tiene una distribución del tamaño de partícula que tiene un D⁵⁰de, como máximo, 80 pm y un D⁹⁰de entre 60 pm y 150 pm. Si un material no satisface esta condición por tener más del 10 % en peso de partículas de más de 175 pm de tamaño, este se debe conducir hasta la distribución del tamaño de partícula adecuada; esto se puede lograr a través de medios que son como tales conocidos, tales como, por ejemplo, molienda o micronización. La molienda, la micronización y los equivalentes de las mismas son también los métodos preferidos para lograr las realizaciones preferidas adicionales sobre la distribución del tamaño de partícula, tal como se señala a continuación.

Hasta el presente, ha existido una preferencia evidente en la técnica por la presencia en la materia prima de una porción significativa de al menos el 15 % en peso o más de partículas que tienen un tamaño significativamente por encima de 200 pm. Esto es coherente con el conocido renombre del gluten de trigo en polvo, que tiene el renombre de ser un polvo difícil de manipular, especialmente cuando se trata de partículas más pequeñas. Sorprendentemente, sin embargo, se halló que la materia prima, tal como se define en el presente documento, de acuerdo con la invención es muy apta para los procesos de formación de pellas; además, se halló que las pellas así producidas pueden tener propiedades mejoradas.

La materia prima se lleva conduce tal distribución del tamaño de partícula que al menos el 90 % en peso del material de alimentación es de, como máximo, 150 o incluso, como máximo, 140 pm de tamaño.

El material de alimentación tiene preferentemente un D⁵⁰de al menos 30 o 40 pm y, como máximo, 80 pm; más preferentemente, al menos el 55 o el 60 % en peso del material de alimentación es de, como máximo, 80 pm de tamaño. El material de alimentación tiene preferentemente un D⁷⁵de al menos 40 o 50 pm y, como máximo, 100 pm. En una realización principal preferida de la invención, el material de alimentación tiene un D⁵⁰de al menos 40 pm y, como máximo, 80 pm, un D⁷⁵de al menos 50 pm y, como máximo, 100 pm y un D⁹⁰de al menos 60 pm y, como máximo, 150 pm.

En otra realización preferida de la invención, el material de alimentación tiene un D⁵⁵de al menos 45 pm y, como máximo, 80 pm, un D⁷⁵de al menos 60 pm y, como máximo, 100 pm y un D⁹⁰de al menos 70 pm y, como máximo, 150 pm.

En otra realización preferida de la invención, el material de alimentación tiene un D⁵⁵de 80 pm, como máximo, un D⁷⁵de 100 pm, como máximo, y un D⁹⁰de al menos 80 pm y, como máximo, 150 pm o 140 pm.

Por razones prácticas, se prefiere que el D⁹⁰del material de alimentación sea de al menos 60 o 70 pm. En una realización preferida adicional, el D⁹⁰del material de alimentación es de al menos 80, 90, 100, 110, 120 o incluso al menos 130 pm. En estas realizaciones preferidas, el D⁹⁰es preferentemente de, como máximo, 145 o 140 pm. De acuerdo con la invención, la etapa preparatoria va seguida de una etapa formadora de pellas, en la que el material de alimentación se forma en pellas usando medios adecuados, en la que la etapa formadora de pellas se ejecuta en una prensa de pellas o en una extrusora. Sin embargo, resulta ventajoso, antes de que el material de alimentación entre en la etapa formadora de pellas y se forme en pellas, ajustar el contenido de agua y/o la temperatura del material de alimentación.

Preferentemente, el material de alimentación se humidifica antes de formarse en pellas. La humidificación se realiza preferentemente por medio de un líquido, un vapor o una mezcla de los mismos y preferentemente mediante el uso de un humidificador acuoso. Los ejemplos de humidificadores adecuados son: el agua, el vapor, la vinaza, las melazas y las mezclas de los mismos. Cuando se usa un humidificador acuoso, se prefiere conducir el contenido de agua del material de alimentación hasta al menos el 5 o 6 % en peso, más preferentemente hasta al menos el 7, 8, 9 o 10 % en peso; preferentemente, el contenido de agua del material de alimentación se conduce, como máximo, hasta el 20 o 15 % en peso, más preferentemente hasta, como máximo, el 14, 13 o 12 % en peso. La humidificación se puede realizar por medios que son como tales conocidos, tales como, por ejemplo, un mezclador, preferentemente usando una hélice y/o paletas para lograr la acción de mezclado.

Preferentemente, el material de alimentación tiene o se conduce hasta una determinada temperatura antes de que el material de alimentación entre en la etapa formadora de pellas y se forme en pellas. La temperatura preferentemente es o se conduce hasta al menos 30 °C, más preferentemente al menos 35, 40, 45 o incluso hasta 50 °C; preferentemente, la temperatura es o se conduce hasta, como máximo, 100 o 90, más preferentemente, como máximo, 85 u 80 °C. En caso de que se desee una elevación de temperatura del material de alimentación, ventajosamente, el ajuste de temperatura se puede realizar al menos parcialmente por medio de la adición de vapor al material de alimentación.

Con respecto a la etapa formadora de pellas de la invención, se halló que los medios que son adecuados para los métodos de preparación conocidos de pellas que contienen gluten de trigo, tales como una prensa de pellas, son, posiblemente después de algunos experimentos de rutina, adecuados para la formación de pellas de acuerdo con la invención. Sorprendentemente, se halló que, al menos en las prensas de pellas comunes a escala industrial, también denominadas molinos de pellas, puede que no sea necesario ningún ajuste significativo de los parámetros, aunque se esperaba en la técnica que la manipulación y el procesamiento de partículas más finas de gluten de trigo fuera más tedioso y, a menudo, incluso no factible.

Además de las prensas de pellas, las extrusoras son un medio adecuado para la ejecución de la etapa formadora de pellas de la invención.

Tal como se sabe, una característica común de los medios para la formación de pellas es que se imponga una presión sobre el material de alimentación como un factor que contribuye a lograr la forma de la pella. En consecuencia, la etapa formadora de pellas en el proceso de la invención provoca un aumento en la densidad aparente. Este aumento de la densidad aparente durante la etapa formadora de pellas contrasta con el efecto sobre la densidad aparente de las etapas de aglomeración, tales como la divulgada en el documento US-A-3 925 343, que típicamente conduce a una disminución de la densidad aparente. La etapa formadora de pellas de la invención no se ejecuta por medio de una etapa de aglomeración, tal como se divulga en el documento u S-A-3925343 o equivalentes del mismo. Por tanto, la etapa formadora de pellas de la invención no se ejecuta por medio de un lecho fluido o uno cualquiera de los otros métodos de aglomeración, tal como se divulga en el documento US-A-3 925 343.

En una realización preferida de la invención, la etapa formadora de pellas provoca un aumento de la densidad aparente del material de alimentación a las pellas de al menos 50 kg/m3, más preferentemente al menos 100 kg/m3. Con el fin de garantizar las propiedades óptimas del gluten de trigo, se halló que resulta favorable que el aumento de la densidad aparente desde el material de alimentación hasta las pellas fuera, como máximo, de 350 kg/m3, preferentemente, como máximo, 300 o 250 kg/m3. Las pellas resultantes tienen preferentemente una densidad aparente que se encuentra entre 450 y 700 kg/m3, más preferentemente entre 475 y 675 kg/m3, lo más preferentemente entre 500 y 650 kg/m3.

La invención se ilustrará con el Ejemplo siguiente, sin limitarse al mismo.

Ejemplo 1

Las pellas que consisten en gluten de trigo vital se produjeron en un molino de pellas DPHD de Bühler de tamaño industrial con un diámetro interno de 650 mm, que tiene orificios de troquel de 6 mm de ancho y 60 mm de profundidad. En el Ejemplo 1, en primer lugar, se molió un gluten de trigo vital para conseguir un material de alimentación que tuviera una distribución del tamaño de partícula de acuerdo con la invención (véase la Tabla 1 a continuación). Inmediatamente antes de someterse a la etapa formadora de pellas, el material de alimentación se humidificó mediante su mezclado con el 5 % en peso de vapor, tras lo que este tuvo una temperatura promedio de 61 °C y un contenido de agua del 11 % en peso. La formación de pellas se realizó con un rendimiento de 6,1 toneladas por hora. Las pellas producidas tenían un contenido de agua del 8,7 % en peso.

El índice de durabilidad de pella (PDI) de las pellas se determinó por medio de un analizador de pellas NHP 100 de Holmen. La duración del ensayo fue de 60 segundos y la presión se fijó en 6 kPa (60 mbar). El PDI se determinó de la manera habitual mediante la medición del peso de las pellas antes y después del ensayo y el cálculo del porcentaje de peso restante:

PDI = 100 x (masa de pellas después del ensayo)/(masa de pellas antes del ensayo)

Se determinó que el PDI promedio era del 96,4 %.

Experimento comparativo A

El gluten de trigo vital del mismo lote que se usó en el Ejemplo 1 se usó, en su forma sin moler, para el Experimento comparativo A. Las pellas se produjeron en la misma instalación que se usó en el Ejemplo 1, con el mismo rendimiento y usando la misma cantidad de vapor.

Se determinó que el PDI promedio de las pellas producidas era del 94,9 %, es decir, el 1,5 % más bajo que el PDI promedio de las pellas del Ejemplo 1.

Las fracciones de tamaño del material de alimentación, tal como se dan en la Tabla 1, se obtuvieron a través de tamizado.

Tabla 1

A partir de la Tabla 1, se deduce que el Dgo del gluten de acuerdo con el Ejemplo 1 se encuentra entre 100 y 140 pm, mientras que el D90 del gluten de acuerdo con el Experimento comparativo A tiene un valor mayor de 280 pm.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Proceso para la preparación de pellas que contienen gluten de trigo, que comprende:

• una etapa preparatoria, en la que una materia prima que contiene al menos el 50 % en peso de gluten de trigo se conduce hasta una distribución del tamaño de partícula que tiene un D⁵⁰de, como máximo, 80 pm y un D⁹⁰de entre 60 pm y 150 pm, tal como se determina mediante el método divulgado en DIN 66165, parte 2, capítulo 7, para formar un material de alimentación;

2. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la materia prima consiste esencialmente en gluten de trigo vital.

3. Proceso de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la materia prima se conduce hasta tal distribución del tamaño de partícula que al menos el 90 % en peso del material de alimentación tiene un tamaño de 140 pm como máximo.

4. Proceso de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, en donde la materia prima se conduce hasta una distribución del tamaño de partícula en donde el D⁵⁰se encuentra entre 30 o 40 pm y 80 pm y en donde el D⁹⁰es de al menos 80 o 100 pm y, como máximo, de 150 o 140 pm.

5. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 - 4, en donde la materia prima se conduce hasta una distribución del tamaño de partícula en donde el D⁷⁵es de al menos 50 o 60 pm y, como máximo, de 100 pm.

6. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, en donde la etapa formadora de pellas se ejecuta en una prensa formadora de pellas.

7. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6, en donde el material de alimentación se humidifica antes de formarse en pellas y/o se conduce hasta una temperatura que se encuentra entre 30 y 100 °C.

8. Proceso de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la humidificación se realiza por medio de un líquido acuoso y/o un vapor acuoso, de tal manera que el contenido de agua del material de alimentación se encuentra entre el 5 y el 20 % en peso.

9. Proceso de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el contenido de agua del material de alimentación se conduce hasta entre el 6 y el 14 % en peso.

10. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 9, en donde la etapa formadora de pellas se ejecuta de tal manera que la densidad aparente de las pellas es entre 50 y 350 kg/m³mayor que la densidad aparente del material de alimentación.

11. Proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la etapa formadora de pellas se ejecuta de tal manera que la densidad aparente de las pellas es entre 100 y 250 kg/m³mayor que la densidad aparente del material de alimentación.

12. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 11, en donde la densidad aparente de las pellas es entre 450 y 700 kg/m³, preferentemente entre 500 y 650 kg/m³.