ES2895024T3 - Procedimiento para obtener preparados proteínicos a partir de semillas oleaginosas de girasol y/o colza así como preparado proteínico - Google Patents

Abstract

Procedimiento para obtener preparados proteínicos a partir de semillas de girasol y/o colza, con las siguientes etapas - descascarillado de las semillas de girasol o colza hasta un contenido de cáscara <5 % en masa, para obtener semillas de girasol o colza descascarilladas, o puesta a disposición de semillas de girasol o colza descascarilladas con un contenido de cáscara de <5 % en masa; - desaceitado parcial mecánico de las semillas de girasol o colza descascarilladas mediante prensado hasta un contenido de grasa o aceite de las semillas de girasol o colza descascarilladas en el rango entre >7 y <35 % en masa; y - realización de una o varias etapas de extracción con, como mínimo, un disolvente orgánico o CO2 supercrítico, en las que - como mínimo, una de las etapas de extracción provoca un desaceitado adicional de las semillas de girasol o colza descascarilladas parcialmente desaceitadas y se lleva a cabo como una extracción por percolación o inmersión después de una trituración anterior o durante una trituración simultánea de una torta obtenida mediante el desaceitado parcial mecánico hasta un tamaño de partícula <2 mm o un grosor de copos <2 mm, y - mediante la una o varias etapas de extracción después de una desolventización, se obtiene una harina o granulado desgrasado que contiene proteínas como preparado proteínico que presenta un porcentaje de aceite residual <4 % en masa.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para obtener preparados proteínicos a partir de semillas oleaginosas de girasol y/o colza así como preparado proteínico

Sector de aplicación

La presente invención se refiere a un procedimiento para obtener preparados proteínicos a partir de semillas de girasol y/o colza para utilizar como ingrediente de alimentos, como pienso o como excipiente técnico así como a un preparado proteínico producido con el procedimiento.

Estado de la técnica anterior

Ante el trasfondo de unas tierras agrícolas y unos recursos cada vez más escasos, los preparados proteínicos vegetales son cada vez más importantes para la alimentación de los seres humanos, para aplicaciones técnicas y para su utilización en comida para animales. La creciente demanda de alimentos de alta calidad conduce a una creciente necesidad de preparados proteínicos optimizados nutricionalmente, que son en gran parte metabolizados completamente tanto por seres humanos como por animales y que se pueden proporcionar de manera fácil y económica.

Una fuente económica de proteínas alimentarias y para piensos son los residuos de prensado y extracción de la obtención de aceite alimenticio de semillas de girasol y colza. Estas semillas se caracterizan por una cáscara firme con una pigmentación predominantemente oscura y una pulpa oleosa. Es posible separar las cáscaras de estas materias primas, pero esto es muy complejo en términos de tecnología de procedimiento, especialmente en el caso de las semillas de colza.

Los residuos de prensado y extracción que surgen durante la obtención de aceite actualmente se utilizan principalmente como pienso. Sin embargo, a pesar del alto contenido de proteínas, su utilización es limitada. Por un lado, esto se debe a un porcentaje muy elevado de cáscaras en el residuo, que supera el 25 % en masa, pero en casos individuales puede superar también el 50 % en masa. Además, el porcentaje de sustancias acompañantes interferentes es muy alto, especialmente el contenido de sustancias vegetales secundarias tales como polifenoles, taninos, glucosinolatos o ácido fítico. El total de estos componentes en los residuos puede ascender a más del 10 % en masa y alteran de manera considerable el color, el sabor y la digestibilidad de las proteínas. Por tanto, las tortas y los residuos de extracción de la obtención de aceite de girasol y colza no son adecuados para la producción de harinas proteicas de alta calidad para alimentos y piensos y sólo son adecuados en pequeños porcentajes para la alimentación de algunas especies animales debido a las sustancias vegetales secundarias que contienen.

Según el estado de la técnica, las semillas de girasol y colza se tratan con un enfoque en el alto rendimiento de aceite. A este respecto, en primer lugar se liberan de impurezas, se acondicionan parcialmente (ajuste de una temperatura y humedad definidas), a continuación se desaceitan previamente de manera mecánica por prensado (contenido de aceite residual máximo del 10 % en masa) y a continuación se extrae el contenido de aceite residual de la torta con hexano. También se lleva a cabo el denominado prensado final hasta un contenido de aceite residual de aproximadamente el 5 % en masa sin extracción posterior, reduciendo el contenido de aceite residual en la torta la estabilidad de almacenamiento de los residuos.

Según el estado de la técnica, las semillas de girasol y colza se prensan de manera predominante sin descascarillar o parcialmente descascarilladas. Con el descascarillado parcial, más del 50 % en masa de la cáscara contenida en las semillas permanece en la materia prima antes del desaceitado, lo que corresponde en promedio a un contenido de cáscara de >10 % en masa para las semillas de girasol y >8 % en masa para las semillas de colza antes del prensado. En particular para el prensado, es decir, prensado final o prensado previo tal como desaceitado parcial, según el estado de la técnica, se considera necesario un porcentaje de cáscaras de, como mínimo, el 10 % en masa para facilitar el drenaje del aceite de la prensa y así aumentar la velocidad de prensado.

Desde hace algunos años existen también planteamientos para procesar proteínas a partir de los residuos de la obtención de aceite de girasol o colza en harinas proteicas o concentrados proteínicos y, por consiguiente, hacerlas utilizables para aplicaciones alimentarias y de piensos de alta calidad. Algunos escritos describen la producción de concentrados proteínicos a partir de semillas de colza y girasol. Estos concentrados proteínicos se obtienen mediante procesamiento técnico en seco o húmedo (por ejemplo, utilizando disolventes), permaneciendo la proteína en el residuo. Sin embargo, el alto porcentaje de sustancias acompañantes no deseadas y el alto contenido de fibra bruta limitan la utilización de los residuos como pienso, de modo que no se puede reconocer una ventaja particular en comparación con la harina de extracción de girasol y colza. Por tanto, la mayoría de los concentrados proteínicos tienen un rango de aplicación limitado y solo se pueden utilizar en piensos en concentraciones bajas.

En la Patente EP 2885 980 B1 se describe, entre otras cosas, un procedimiento para obtener proteína de girasol como alimento o pienso rico en proteínas. Para producir el pienso se utilizan granos de girasol descascarillados con un contenido de cáscara residual > 5 % en masa. Tiene lugar el prensado de las simientes hasta un contenido de aceite de >8 % en masa a <18 % en masa y un contenido de proteínas de >30 % a <45 %, referido a la masa seca. No se analiza la influencia del contenido de cáscara residual en la digestibilidad de las proteínas. Además, se puede suponer también en este caso que el alto contenido de fibra bruta y el alto contenido de ácido clorogénico del producto pueden limitar de manera considerable su aceptación y, por tanto, su aplicabilidad como pienso.

La Patente WO 2010097238 A2 describe también un procedimiento para la producción de preparados proteínicos a partir de granos de girasol descascarillados. En el procedimiento, se descascarillan las semillas de girasol hasta un contenido de cáscara residual de < 5 % en masa o se proporcionan semillas de girasol descascarilladas con un contenido de cáscara residual de < 5 % en masa. Tiene lugar un desaceitado parcial mecánico de las semillas de girasol descascarilladas mediante prensado, que se lleva a cabo hasta un contenido de grasa o aceite de las semillas de girasol descascarilladas en el rango entre el 10 y el 35 % en masa. Después de llevar a cabo una o varias etapas de extracción con, como mínimo, un disolvente, se obtiene una harina desgrasada que contiene proteínas como preparado proteínico. El preparado proteínico presenta propiedades tanto ópticas como también funcionalmente muy ventajosas que permiten su utilización directa en el sector alimentario o de piensos. Mediante las bajas temperaturas mediante el prensado por debajo de 80 °C y la desolventización por debajo de 90 °C, con este procedimiento se consiguen mantener buenas propiedades tecnofuncionales, un bajo grado de desnaturalización y por tanto una muy buena digestibilidad y biodisponibilidad. Sin embargo, debido a las bajas temperaturas durante el tratamiento de las semillas de girasol por debajo de los 90 °C, la utilización industrial del procedimiento da como resultado tiempos de permanencia muy largos en las etapas del proceso basadas en disolventes y de ello resultan un daño térmico y altos costes para el proceso. Esto limita significativamente la aplicabilidad de los preparados y conduce a considerables desventajas económicas.

El objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento económico para la preparación de preparados proteínicos de alta calidad a partir de semillas de girasol y colza. Debido al bajo contenido de sustancias vegetales secundarias y fibras, los preparados deben presentar una buena digestibilidad de las proteínas, ser atractivas en términos de color, sabor y tecnofuncionalidad y, además, gracias a su alto contenido de proteínas y a la amplia conservación de las propiedades de las proteínas, poder utilizarse de manera versátil en alimentos y piensos y, sin embargo, poder producirse de manera económica.

Descripción de la invención

Este objetivo se alcanza con el procedimiento, según la reivindicación 1. La reivindicación 18 expone un preparado proteínico producido con el procedimiento. Las reivindicaciones adicionales exponen formas de realización preferentes del procedimiento y del preparado proteínico así como la utilización preferente de preparados proteínicos producidos con el procedimiento.

Para la presente invención para obtener ingredientes proteínicos de alta calidad a partir de semillas de girasol y/o colza, en primer lugar se descascarillan las semillas hasta un contenido de cáscara <5 % en masa, ventajosamente menor que el 2 % en masa, ventajosamente menor que el 1 % en masa, y de manera especialmente ventajosa <0,1 % en masa y las cáscaras se separan de la carne del grano mediante tamizado, cribado y clasificación. Con ello se asegura que se puedan alcanzar porcentajes de fibra bajos, un sabor atractivo, un color claro y una buena funcionalidad. Alternativamente, se pueden proporcionar y utilizar también para el procedimiento semillas de girasol y/o colza ya descascarilladas de manera correspondiente.

En el procedimiento, según la presente invención, para obtener preparados proteínicos a partir de semillas de girasol o colza se llevan a cabo, como mínimo, las siguientes etapas a continuación del descascarillado o de la puesta a disposición de las semillas descascarilladas:

- desaceitado parcial mecánico de las semillas de girasol o colza descascarilladas mediante prensado hasta un contenido de grasa o aceite de la torta en el rango entre >7 y <35 % en masa, preferentemente entre >8 y <35 % en masa, de manera especialmente preferente entre >10 y <35 % en masa,

- preferentemente separación del agua ligada en la torta de la torta hasta un contenido de agua residual menor que el 5 % en masa, de manera especialmente ventajosa menor que el 2 % en masa, y

- realización de una o varias etapas de extracción con, como mínimo, un disolvente orgánico, preferentemente etanol, propanol, metanol o hexano, o CO2 supercrítico después de una trituración anterior o durante una trituración simultánea de la torta hasta un tamaño de partícula o grosor de copos <2 mm mediante la que se obtiene una harina o granulado desgrasado que contiene proteínas como preparado proteínico que presenta un porcentaje de aceite residual por debajo del 4 % en masa, ventajosamente <2 % en masa (determinación con el método Soxhlet).

En el procedimiento, como mínimo una de las etapas de extracción se realiza de tal manera que se provoque un desaceitado adicional de las semillas de girasol o colza descascarilladas parcialmente desaceitadas. A este respecto, en el transcurso de las etapas mencionadas no se sobrepasa una temperatura de 100 °C, tanto el prensado como también la extracción (desaceitado) y la desolventización llevada a cabo después de la extracción tendrán lugar preferentemente a una temperatura en el producto (torta o harina/granulado proteico) por debajo de 90 °C, de manera especialmente ventajosa por debajo de 80 °C, a fin de descartar en gran medida un daño de las proteínas. Dado que la extracción es la etapa del proceso más larga, hay que tener cuidado especialmente durante la extracción de no superar una temperatura de 90 °C; será ventajosamente inferior a 80 °C, de manera especialmente ventajosa menor que 70 °C.

Se obtienen ventajas particulares para la funcionalidad de los preparados proteínicos obtenidos con el procedimiento si la torta se libera en gran medida del agua antes de la una o varias etapas de extracción con disolvente. Normalmente, después del prensado las tortas contienen del 5 al 12 % en masa de agua ligada a la matriz. Si la torta se trata ahora de tal manera que el contenido de agua se reduce por debajo del 5 % en masa, ventajosamente por debajo del 3 % en masa, de manera especialmente por debajo del 2 % en masa, la solubilidad de las proteínas aumenta después de la extracción. Así, el agua se puede separar calentando la torta a temperaturas entre 60 y 100 °C, ventajosamente entre 70 y 90 °C, fluyendo sobre ella con una corriente de gas en gran parte seca y/o caliente a una temperatura entre 60 y 100 °C, ventajosamente entre 70 y 90 °C, o mediante la reducción de la presión en un recipiente en el que hay una torta con una temperatura> 60 °C, de modo que una parte del agua contenida en la torta se separa por evaporación o gasificación.

Según la presente invención, la extracción con disolventes tiene lugar tanto en el caso de torta de colza como de girasol en un aparato de extracción por inmersión o percolación, ventajosamente en un aparato de extracción por inmersión, en el que antes o ventajosamente durante el tratamiento con disolvente, tiene lugar la trituración en gran parte de las tortas obtenidas después del prensado a un tamaño de partícula o grosor de copos mencionados anteriormente. La mayor parte de la torta de una prensa mecánica en forma de rodajitas o hebras presenta un grosor o tamaño de partícula en el rango entre 0,4 y 4 cm, preferentemente en el rango entre 0,5 y 2 cm después del prensado, según el estado de la técnica y también con el presente procedimiento.

Se muestra, que la extracción por percolación o inmersión con un disolvente tal como, por ejemplo, hexano o etanol y también la desolventización del disolvente, a pesar de las bajas temperaturas de extracción, a veces por debajo de 70 °C, proceden mucho más rápido y también sin perturbaciones si el tamaño de partícula se procesa hasta por debajo de 2 mm, ventajosamente por debajo de 1 mm, de manera especialmente ventajosa por debajo de 0,5 mm, incluso mejor por debajo de 0,2 mm, o la torta se reduce a copos con un grosor menor que 2 mm, ventajosamente menor que 1 mm, de manera especialmente ventajosa menor que 0,5 mm, incluso mejor menor que 0,2 mm.

En la presente solicitud de patente, se entiende que un tamaño de partícula <2 mm significa que cuando una muestra representativa de las partículas de torta presentes después de la trituración de la torta se tamiza con un tamiz con un tamaño de malla de 2 mm, el 10 % o menos de la masa de todas las partículas en la muestra se retiene en el tamiz y el 90 % o más de la masa de las partículas se pueden encontrar en la luz de tamiz. Para un tamaño de partícula de <1 mm y <0,5 mm, esto se aplica de manera correspondiente a un tamiz con un tamaño de malla de 1 mm o 0,5 mm o 0,2 mm. Si la trituración tiene lugar solo cuando hay una suspensión con un disolvente orgánico (por ejemplo, mediante un agitador), el análisis del tamaño del tamiz debe llevarse a cabo con la suspensión, si es necesario con la ayuda de otros disolventes.

Se entiende por grosor de copo el grosor medio de los copos resultantes, que se obtienen después del proceso de floculación en un molino de cilindros o en otra unidad que se utilice para moler o exprimir la torta. El grosor de los copos se puede determinar, por ejemplo, midiendo con un calibre o un tornillo micrométrico, el grosor medio corresponde entonces al valor medio aritmético de, como mínimo, 50 mediciones en una muestra representativa. A este respecto, el tamaño de partícula de la torta triturada se puede ajustar de diferentes formas para la configuración, según la presente invención, de la extracción. Antes de la extracción, se pueden utilizar trituradoras o molinos tales como molinos batidores, molinos de impacto o molinos de corte con insertos de tamiz apropiados o molinos de cilindros con separaciones de cilindros apropiadas. A este respecto, se obtienen lechos de partículas con un determinado rango de tamaño. Estos se pueden tratar adicionalmente después o durante la trituración mediante fraccionamiento, según el tamaño, por ejemplo, por medio de tamizado o cribado para igualar la distribución de tamaño de partícula.

Para la trituración se pueden utilizar también líquidos que fluyen en forma de chorro o, de manera especialmente ventajosa, dispersiones que contienen sólidos. También se pueden utilizar para la trituración unidades simples de agitación, mezcla o transporte, que están previstas, por ejemplo, para agitar o bombear el disolvente. De este modo, es posible utilizar dispositivos para triturar, que están previstos para el transporte de medios, como, por ejemplo, transportadores de tornillo, transportadores neumáticos o bombas centrífugas. El experto en la materia podrá, dado el caso, mediante ensayos preliminares seleccionar la carga mecánica y la duración del tratamiento en tales unidades mecánicas de tal manera que se consiga la trituración, según la presente invención, de las partículas. Una posibilidad adicional de trituración es la floculación de la torta, que puede tener lugar en un dispositivo de prensado o por medio de un molino de cilindros. En el presente documento, las partículas de diferentes tamaños y diferentes formas de la torta se uniformizan al transportarlas a través de un espacio con un grosor definido o presionarlas entre dos placas. En el caso de un molino de cilindros, las partículas se introducen en el espacio que se encuentra entre dos cilindros giratorios. Como resultado de este tratamiento, la torta se presenta en forma de plaquitas o copos (flóculos) con un espesor muy definido.

Sorprendentemente, se demuestra que, después de una molienda en seco o floculación de la torta a los tamaños de partículas o grosores de copo mencionados, o con la trituración simultánea de las partículas durante la extracción (por ejemplo, mediante agitador u otro aporte de energía mecánica) hasta estos tamaños de partículas, tiene lugar un desaceitado especialmente suave a pesar del aporte de energía mecánica. Como resultado de la operación de trituración, el tiempo de permanencia requerido de la torta en la extracción disminuye con el aumento de la trituración, de modo que las tortas pueden permanecer en el extractor por un tiempo más corto y el daño basado en disolvente a la proteína contenida en la torta se reduce. Por consiguiente, es especialmente ventajoso si la trituración de las partículas va acompañada de una cizalladura ampliamente uniforme en toda la mezcla de disolvente-torta, lo que conduce a que la velocidad de extracción aumente y el daño basado en disolvente se pueda reducir adicionalmente.

Como ya se mencionó anteriormente, la torta o el residuo de extracción se tritura durante el tratamiento hasta un tamaño de partícula o grosor de copos de menos de 2 mm, ventajosamente a menos de 1 mm, de manera especialmente ventajosa menos de 0,5 mm, incluso mejor menos de 0,2 mm. A este respecto, se demuestra que el tiempo de extracción se puede acortar de varias horas a unos pocos minutos si el tamaño de partícula está presente en tal estado triturado. Como resultado del tiempo de extracción más corto, las proteínas se someten significativamente menos a estrés, ya que la exposición a la temperatura y al disolvente se puede reducir de varias horas a unos pocos minutos. De esta manera, los preparados obtenidos con el procedimiento de la presente invención tienen en su aplicación posterior mejor solubilidad y también generalmente mejores propiedades para la unión de agua, unión de aceite y capacidad de formación de espuma y emulsionante que los preparados que se extrajeron a partir de los trozos de torta no triturados, con en parte más de 1 cm de longitud de borde, hasta un contenido de aceite por debajo del 3 % en masa durante varias horas y posteriormente se sometieron a desolventización, es decir, se separaron del disolvente.

Según el estado de la técnica, no es deseable introducir en el proceso partículas más finas con un tamaño inferior a 1 mm, ya que las partículas finas pueden provocar pérdidas de producto debido al desarrollo de polvo o abrasión en suspensión. Por tanto, en los sistemas existentes, según el estado de la técnica, las partículas utilizadas presentan la mayoría de las veces un diámetro o una longitud de borde superior a 1 cm.

En el procedimiento, según la presente invención, esta trituración hasta ahora no deseada se elige deliberadamente para minimizar la carga de la temperatura y el disolvente en las proteínas. A pesar del tamaño de partícula más fino, es posible, con las medidas adecuadas, mantener bajas las pérdidas que pueden llegar a la fase aceitosa por abrasión fina a través de la mezcla de disolvente y aceite (micela). Estas medidas se describen a continuación. En este caso, una extracción por inmersión de múltiples etapas ofrece ventajas particulares. En este procedimiento, las tortas se sumergen completamente en el disolvente para que no se pueda formar polvo durante la extracción. En un extractor de inmersión es posible también la trituración de las partículas de manera selectiva utilizando un agitador. Esto abre la posibilidad de una trituración por etapas a lo largo de varias etapas de extracción. Después de la primera extracción por inmersión de la torta, el disolvente y el sólido se pueden separar mecánicamente entre sí. El disolvente que contiene aceite se puede someter a desolventización y utilizar de nuevo para desaceitar una torta triturada adicional, la torta separada del disolvente se puede tratar de nuevo con disolvente nuevo y así liberarse más de aceite. Las fracciones de disolvente del tratamiento de una materia sólida que ya contiene menos aceite se pueden utilizar de nuevo varias veces para reducir la cantidad total de disolvente para la extracción de una materia sólida que contiene más aceite. Esto se designa como extracción a contracorriente.

Preferiblemente, la primera etapa de extracción en la extracción por inmersión de múltiples etapas del procedimiento propuesto se lleva a cabo sin agitación.

Una ventaja adicional de la extracción por inmersión se obtiene de la posibilidad de utilizar la sedimentación específicamente para la precisión de separación o para el grado de separación de la separación sólido-líquido. A este respecto, tiene lugar después de la extracción, que se lleva a cabo en una suspensión de torta con disolvente con tamaños de partículas definidos, después de apagar el dispositivo de dispersión (por ejemplo, agitador) por gravedad, la sedimentación hasta una proporción en volumen definida de fase sólida y sobrenadante. Con un porcentaje en volumen del sobrenadante de, como mínimo, el 50 %, ventajosamente >60 %, de manera especialmente ventajosa >70 %, se separa el sobrenadante. El sedimento se vuelve a exponer al disolvente, la mezcla se agita hasta que se establece una nueva distribución del tamaño de partícula debido a la cizalladura durante la dispersión, por ejemplo, por medio de un agitador. Posteriormente la operación de sedimentación comienza de nuevo. Sorprendentemente, a pesar de las partículas más pequeñas, la segunda operación de sedimentación transcurre tan rápido como la primera, entre otras cosas favorecida porque el contenido de aceite en el sobrenadante es menor que en la primera sedimentación. La secuencia suspensión-extracción-sedimentación se repite varias veces, ventajosamente más de 2 veces, preferentemente más de 3 veces, de manera especialmente ventajosa más de 4 veces.

Por consiguiente, en el funcionamiento a contracorriente es posible dejar las tortas ricas en grasa en trozos gruesos en una primera etapa de extracción y no, o solo ligeramente, triturarlas para evitar la pérdida de producto a través de la micela. Las tortas, que se han extraído previamente una vez, a continuación se trituran adicionalmente en las siguientes etapas con la ayuda de un agitador hasta el tamaño de partícula, según la presente invención. En el funcionamiento a contracorriente de la torta y el disolvente, las partículas más finas se pueden retener en los refinados individuales y no entran en la micela, que se separa de las partículas no trituradas en la primera etapa. También la desolventización, es decir la separación del disolvente por destilación de la torta desaceitada, se puede acortar también significativamente con el procedimiento, según la presente invención. Con la trituración, según la presente invención de la torta, es posible reducir el contenido de disolvente en el preparado proteínico, es decir, en la harina o granulado que contiene proteína desgrasada, de más del 10 % en masa a menos del 1 % en masa en unos pocos minutos, sin daño de proteínas significativa, también si la temperatura de la torta o los preparados proteínicos se establece por debajo de 100 °C durante la desolventización.

En cualquier caso, la utilización del procedimiento, según la presente invención, da como resultado una extracción y eliminación de disolvente aceleradas debido a la trituración significativa de las partículas, de modo que la carga de temperatura-tiempo se puede reducir en, como mínimo, un 30 %, en muchos casos en más del 90 %, a la misma temperatura.

En una configuración ventajosa del procedimiento, se lleva a cabo una extracción por inmersión en un recipiente con agitación, en el que la velocidad de rotación del agitador excede una velocidad superior a 10 cm/s, es ventajosamente superior a 50 cm/s, de manera especialmente ventajosa superior a 1 m/s. Con esfuerzos de cizalladura tan altos de este tipo en el recipiente con agitación, es posible también triturar fácil y rápidamente tortas con una alta resistencia.

Para una buena trituración, la velocidad del chorro de disolvente, que se pulveriza sobre el lecho en el caso de la extracción por percolación, se puede ajustar también tan alta que tiene lugar la trituración de la torta. Esto se consigue ventajosamente a velocidades de chorro por encima de 0,25 m/s, el disolvente se pulveriza de manera especialmente ventajosa sobre el lecho a una velocidad por encima de 1 m/s, mejor por encima de 2 m/s. De este modo, la trituración, según la presente invención, se puede lograr de manera muy eficaz.

Es posible también triturar la mezcla de disolvente y torta con ayuda de una bomba, por ejemplo, transportando parte de la suspensión o la suspensión completa a través de una bomba centrífuga.

En todos los casos en los que se utilice la extracción por inmersión, el porcentaje en masa de materia sólida con respecto a líquido debe variarse en el rango de 50:50 a 10:90. Especialmente con porcentajes más altos de materia sólida en la suspensión, se logra una trituración rápida mediante el aporte de energía mecánica, por ejemplo, mediante agitación.

Como disolvente para los ingredientes proteínicos de alta calidad se utiliza preferentemente etanol, ya que la extracción con etanol conduce a una mejora del sabor de los ingredientes. Dado que el etanol puro es muy caro, se utiliza etanol con un porcentaje de agua, ventajosamente inferior al 10 % en masa, de manera especialmente ventajosa menos del 5 % en masa de agua. El etanol con un bajo porcentaje de agua tiene la ventaja de que, además del aceite, se pueden disolver porcentajes de sustancias polares tales como oligosacáridos o sustancias vegetales secundarias de la torta. Esto provoca una mejora del sabor y el color de los ingredientes sin desnaturalizar las proteínas en gran medida. Por otro lado, la desnaturalización extensa de las proteínas es evidente a altos contenidos de agua, por ejemplo, el 30 % en masa o más.

También en la extracción con etanol, se intentará minimizar el tiempo de secado durante la desolventización para evitar daños a las proteínas. Esto puede dar lugar a que queden restos de etanol en el preparado proteínico. Aunque esto es realmente no deseado, las muestras con mayor contenido de etanol muestran ventajas en las propiedades funcionales. Por tanto, las proteínas, según la presente invención deberían contener todavía restos de etanol. De este modo, el contenido de etanol en el preparado proteínico debería ser superior a 50 mg/kg, ventajosamente superior a 500 mg/kg, de manera especialmente ventajosa superior a 5.000 mg/kg. A pesar del etanol que contiene, las propiedades sensoriales y funcionales de los preparados proteínicos son sorprendentemente buenas.

Se demuestra que los preparados proteínicos tratados de esta manera con etanol tienen ventajas particulares en términos de color y también algunas propiedades funcionales. De este modo, los preparados que presentan un contenido de etanol residual por encima de 50 mg/kg muestran una luminosidad particular (valor L en la determinación L*a*b). Un preparado proteínico, según la presente invención en estado pulverulento molido tiene una luminosidad L* de, como mínimo, 80, preferentemente de, como mínimo, 85 y de manera especialmente preferente de, como mínimo, 90. Además, el preparado presenta un contenido de proteínas de más de 45 y menos del 80 % en masa, un contenido de aceite de menos del 4 % en masa (determinación con el método Soxhlet) y muestra una solubilidad de proteínas superior al 25 % y una capacidad emulsionante mayor de 400 ml de aceite/gramo de proteína a pesar del etanol que contiene. Los métodos de análisis utilizados corresponden a los métodos que se describen en la Patente EP2400859.

A continuación, se mencionan a modo de ejemplo dos ejemplos de realización en los que se obtuvieron preparados proteínicos a partir de semillas de girasol y colza, según el procedimiento propuesto.

Ejemplo de realización 1:

Se secaron 50 kg de una torta de girasol con un porcentaje de cáscara <0,1 % en masa y un contenido de aceite del 20 % en masa, que se obtuvo con ayuda de una prensa a una temperatura de núcleo de la torta de 70 °C y que está compuesta de piezas de cilindros con un diámetro de 5 mm y una longitud media de 3 cm, durante 20 minutos a una temperatura de 80 °C a vacío (100 mbar) a un contenido de agua del 3 % en masa. En la siguiente etapa, se añadieron a la torta 100 kg de etanol a una temperatura de 60 °C. En la primera etapa, no tuvo lugar ninguna agitación de la suspensión para evitar la formación de partículas muy finas mediante trituración. Se dejó reposar la suspensión durante 90 minutos, después de lo cual se separó el sobrenadante que contenía aceite (micela) y posteriormente se evaporó para recuperar el disolvente. Se mezcló de nuevo el sedimento liberado de la micela con etanol y se suspendió la suspensión con un agitador de paletas a una velocidad de rotación de 40 cm/s durante 30 minutos. A este respecto, se pudieron reducir las partículas a un tamaño de partícula de menos de 2 mm. A continuación, se dejó reposar la suspensión durante 30 minutos para que las partículas sedimentaran para formar un sedimento en gran parte sólido. Se separó el sobrenadante sobre el sedimento y se reemplazó con nuevo disolvente. Esta operación se repitió 4 veces de modo que el contenido de aceite de la torta al final de la 5a extracción ascendiera a menos del 2 % en masa. El tamaño de partícula después de la quinta extracción fue <1 mm.

Ejemplo de realización 2:

A 50 kg de torta de colza secada previamente en una corriente de aire caliente con un porcentaje de cáscara del 1 % en masa, un contenido de aceite del 15 % en masa y un contenido de agua del 2,5 % en masa, que se obtuvo con la ayuda de una prensa a una temperatura de núcleo de la torta de 70 °C y que consistía en piezas cilíndricas con un diámetro de 4 mm y una longitud promedio de 1 cm, se le añadieron 150 kg de hexano. La mezcla sólido-líquido se hizo circular durante 30 minutos y de este modo se suspendió bombeando con una bomba centrífuga a una velocidad de transporte de 5.000 litros por hora. A continuación, se dejó reposar la suspensión durante 30 minutos de modo que las partículas sedimentaran para formar un sedimento en gran parte sólido. Se separó el sobrenadante sobre el sedimento y se reemplazó con hexano nuevo. Esta operación se repitió 3 veces, de modo que el contenido de aceite de la torta al final de la 4a extracción fuera inferior al 3 % en masa. El tamaño de partícula fue de 0,5 mm.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para obtener preparados proteínicos a partir de semillas de girasol y/o colza, con las siguientes etapas

- descascarillado de las semillas de girasol o colza hasta un contenido de cáscara <5 % en masa, para obtener semillas de girasol o colza descascarilladas, o puesta a disposición de semillas de girasol o colza descascarilladas con un contenido de cáscara de <5 % en masa;

- desaceitado parcial mecánico de las semillas de girasol o colza descascarilladas mediante prensado hasta un contenido de grasa o aceite de las semillas de girasol o colza descascarilladas en el rango entre >7 y <35 % en masa; y

- realización de una o varias etapas de extracción con, como mínimo, un disolvente orgánico o CO2 supercrítico, en las que

- como mínimo, una de las etapas de extracción provoca un desaceitado adicional de las semillas de girasol o colza descascarilladas parcialmente desaceitadas y se lleva a cabo como una extracción por percolación o inmersión después de una trituración anterior o durante una trituración simultánea de una torta obtenida mediante el desaceitado parcial mecánico hasta un tamaño de partícula <2 mm o un grosor de copos <2 mm, y

- mediante la una o varias etapas de extracción después de una desolventización, se obtiene una harina o granulado desgrasado que contiene proteínas como preparado proteínico que presenta un porcentaje de aceite residual <4 % en masa.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1,

caracterizado por que,

después del desaceitado parcial mecánico y antes de llevar a cabo la una o varias etapas de extracción se separa el agua ligada en la torta hasta un contenido de agua residual menor que el 5 % en masa, preferentemente menor que el 2 % en masa, a partir de la torta.

3. Procedimiento, según la reivindicación 1 o 2,

caracterizado por que,

la trituración de la torta tiene lugar hasta un tamaño de partícula <1 mm, preferentemente <500 pm.

4. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizado por que,

se mantiene la temperatura de las semillas de girasol o colza descascarilladas durante el desaceitado parcial mecánico y la uno o varias etapas de extracción a <90 °C.

5. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,

caracterizado por que,

las etapas de extracción se llevan a cabo en forma de una extracción por inmersión de múltiples etapas.

6. Procedimiento, según la reivindicación 5,

caracterizado por que,

a lo largo de varias etapas de extracción de la extracción por inmersión de múltiples etapas tiene lugar una trituración por etapas de la torta.

7. Procedimiento, según la reivindicación 5 o 6,

caracterizado por que,

la primera etapa de extracción de la extracción por inmersión de múltiples etapas se lleva a cabo sin agitación.

8. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7,

caracterizado por que,

la extracción por inmersión de múltiples etapas tiene lugar en el funcionamiento contracorriente de la torta y el disolvente.

9. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8,

caracterizado por que,

en la extracción por inmersión de múltiples etapas, después de una primera etapa de extracción se lleva a cabo una sedimentación hasta una proporción en volumen de sedimento y sobrenadante con la que el porcentaje en volumen del sobrenadante asciende a > 50 %, ventajosamente >60 %, de manera especialmente ventajosa >70 %, y el sobrenadante se separa al alcanzar esta proporción en volumen, y en una o varias etapas de extracción adicionales posteriores el sedimento obtenido en cada una de las etapas de extracción anteriores se dispersa de nuevo en disolvente hasta que se ajusta una nueva distribución de tamaño de partícula debido a una cizalladura durante la dispersión, después de la respectiva etapa de extracción adicional se lleva a cabo una nueva sedimentación hasta una proporción en volumen de sedimento y sobrenadante con la que el porcentaje en volumen del sobrenadante asciende a, como mínimo, el 50 %, ventajosamente >60 %, de manera especialmente ventajosa >70 %, y el sobrenadante se separa al alcanzar esta proporción en volumen.

10. Procedimiento, según la reivindicación 9,

caracterizado por que,

se llevan a cabo más de dos, preferentemente más de tres de las etapas de extracción adicionales con las etapas de la dispersión del sedimento obtenido a partir de la etapa de extracción anterior así como de la sedimentación y separación posteriores del sobrenadante.

11. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10,

caracterizado por que,

la extracción por inmersión se lleva a cabo en un recipiente con agitación que presenta un agitador, en el que el agitador durante la extracción se ajusta a una velocidad de rotación de >10 cm/s.

12. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11,

caracterizado por que,

una proporción de porcentajes en masa de materia sólida con respecto a líquido se ajusta en la extracción por inmersión en un rango entre 50:50 y 10:90.

13. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,

caracterizado por que,

la extracción por percolación tiene lugar con un chorro de disolvente que provoca también la trituración de la torta y se ajusta a una velocidad de chorro de >0,25 m/s.

14. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13,

caracterizado por que,

la, como mínimo, una etapa de extracción para el desaceitado adicional de las semillas de girasol o colza descascarilladas parcialmente desaceitadas se lleva a cabo con etanol o una solución acuosa de etanol como disolvente.

15. Procedimiento, según la reivindicación 14,

caracterizado por que,

se utiliza una solución acuosa de etanol con un porcentaje de agua de <10 % en masa, ventajosamente <5 % en masa.

16. Procedimiento, según la reivindicación 14 o 15,

caracterizado por que,

la desolventización se lleva a cabo hasta un contenido de etanol que asciende a todavía más de 50 mg/kg, ventajosamente más de 500 mg/kg, de manera especialmente ventajosa más de 5.000 mg/kg.

17. Utilización de los preparados proteínicos producidos con el procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, como ingrediente proteínico en alimentos o en piensos.

18. Preparado proteínico que se obtiene a partir de proteínas de semillas de girasol o colza y presenta

- un contenido de etanol de >50 mg/kg,

- un contenido de proteínas de >45 % en masa y menor que el 80 % en masa,

- un contenido de aceite de <4 % en masa y

- un valor de luminosidad (L*), según la colorimetría según CIE-L*a*b* de >80.

19. Preparado proteínico, según la reivindicación 18,

caracterizado por que,

presenta una solubilidad de proteínas de <25 % y una capacidad emulsionante de más de 400 ml de aceite/gramo de proteína.

20. Preparado proteínico, según la reivindicación 18 o 19,

caracterizado por que,

presenta un valor de luminosidad (L*), según colorimetría según CIE-L*a*b* de >85, preferentemente >90.

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

Esta lista de referencias citada por el solicitante es únicamente para mayor comodidad del lector. No forman parte del documento de la Patente Europea. Incluso teniendo en cuenta que la compilación de las referencias se ha efectuado con gran cuidado, los errores u omisiones no pueden descartarse; la EPO se exime de toda responsabilidad al respecto.

Documentos de patentes citados en la descripción

• EP 2885980 B1 • EP 2400859 A

• WO 2010097238 A2