ES2923442T3 - Métodos de procesamiento de frutos secos culinarios y extracción de productos obtenidos mediante los mismos - Google Patents

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Abstract

Se describen métodos y/o técnicas para la producción de extractos culinarios de frutos secos, que simultáneamente dan como resultado extractos y productos no lácteos con propiedades organolépticas favorables, apariencia sabrosa y altos rendimientos de componentes útiles desde el punto de vista nutricional, y que pueden realizarse de forma sencilla y rápida. y manera rentable. Además, los métodos descritos son capaces de procesar nueces culinarias con cáscara para hacer un uso efectivo del alto contenido de materiales bioactivos presentes en el material de la cáscara. Específicamente, la invención se relaciona con un método para procesar nueces culinarias, que comprende los pasos de: a) agregar agua a las nueces culinarias para formar una suspensión; b) moler en húmedo dicha suspensión en uno o más pasos hasta un tamaño medio de partícula inferior a 100 μm; yc) separar la suspensión en al menos una fase sólida que comprende sólidos de frutos secos culinarios y una fase líquida que comprende leche de frutos secos culinarios. Además, se describen una leche de frutos secos, productos comestibles a base de frutos secos que comprenden la fase sólida obtenida mediante el método mencionado anteriormente o la leche de frutos secos, así como extractos de aceite de frutos secos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Métodos de procesamiento de frutos secos culinarios y extracción de productos obtenidos mediante los mismos
Campo de la invención
Esta invención se refiere a métodos y/o técnicas para la producción de extractos a base de frutos secos culinarios, que permiten una extracción rápida, económica y mejorada, así como altos rendimientos de constituyentes aromáticos utilizables y componentes nutricionalmente beneficiosos.
En determinadas realizaciones, esta invención se refiere a productos obtenidos haciendo uso de dichos extractos de fruto seco culinario.
Antecedentes de la invención
En los últimos años, ha habido un interés creciente en la preparación de alternativas a base de vegetales a los productos lácteos (por ejemplo, leche y queso de vaca) para abordar problemas digestivos (particularmente la intolerancia a la lactosa) u otros problemas relacionados con la salud, promover la nutrición vegana o mitigar problemas ambientales asociados a la ganadería extensiva. Especialmente los análogos de leche a base de plantas, tal como la leche a base de soja, la leche de arroz, la leche de avena y la leche a base de frutos secos, por ejemplo, gozan de una creciente popularidad.
En el documento WO 2013/078510 A1, se divulga un proceso para la preparación de una composición análoga a la leche a base de frutos secos, que incluye la adición de ingredientes secos a los frutos secos o semillas como componentes grasos para igualar el perfil nutricional de la leche de vaca.
El documento GB 2413932 A divulga un método para hacer leche de almendras diluyendo una pasta de almendras preparada mezclando almendra triturada o molida con azúcar de caña en bruto y un estabilizador.
El documento AU 201720433 B2 propone la preparación de mantequilla de frutos secos, que puede mezclarse con agua en un dispositivo mezclador especializado para proporcionar leche de frutos secos emulsionada. El documento WO 2017/163178 A1 divulga un método de producción de bebidas de avellana, que incluye una etapa de moler avellanas peladas naturales y agua juntos en un molinillo de cuchillas. El documento CN 101280327 A describe un proceso de tratamiento ultrasónico enzimático de nueces para la preparación de aceite de nuez y extracción de proteínas y péptidos. El documento WO 2019/020834 A divulga un proceso de extracción de productos derivados de animales que incluye una etapa de separación de tres fases.
En el documento EP 2476317 A1, se divulga un proceso de preparación de bebidas de almendras, que comprende someter las almendras a un tratamiento térmico, trituración en seco y dispersión en medio acuoso.
El documento US 9.011.949 B2 divulga métodos y composiciones para la producción de réplicas de queso mediante el cuajado enzimático de leche no láctea, en donde la leche no láctea se produce mediante la descomposición grosera de frutos secos o semillas de plantas en una solución que comprende agua, seguido de la eliminación y el desecho de sólidos insolubles para aliviar la sensación granulosa en la boca de la leche de frutos secos. Por otro lado, los documentos US 2020/0015492 A1 y US 2016/0338389 A1 divulgan métodos para producir leche no láctea, que comprenden la descomposición de una suspensión que comprende frutos secos y/o semillas, y la molienda fina de la suspensión descompuesta en un molino de cizalla sin posterior separación de los sólidos insolubles.
Sin embargo, los métodos convencionales para preparar extractos a base de frutos secos (incluida la leche no láctea) a menudo tienen el problema de que es difícil lograr simultáneamente propiedades organolépticas favorables, una apariencia sabrosa y altos rendimientos de componentes nutricionalmente favorables sin un gran número de etapas de procesamiento, requieren un equipo elaborado y conllevan costes de producción elevados. En consecuencia, sigue siendo deseable proporcionar un método que supere sistemáticamente estas desventajas.
Por otra parte, estudios recientes indican que los materiales de la cáscara de numerosos frutos secos culinarios contienen valiosas fibras dietéticas y especialmente altas cantidades de antioxidantes, tales como polifenoles y flavonoides, que juegan un papel importante en la absorción o neutralización de los radicales libres. Por ejemplo, se ha descrito una elevada actividad antioxidante para los materiales de la cáscara de los cacahuetes (B. Adhikari et al., Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences 2019, 18, 437-442), Pecan nuts (A. C. Pinheiro do Prado et al., Grasas Y Aceites 2009, 60(4), 330-335) y avellanas (T. Esposito et al., International Journal of Molecular Sciences 2017, 18, 392.). En el procesamiento convencional para el consumo alimentario, los materiales de la cáscara y la piel de los frutos secos a menudo se consideran subproductos no deseados y se desechan, lo que no solo representa un problema económico para los productores, sino que también puede generar un grave impacto en el medio ambiente debido a la combustión de residuos.
Por lo tanto, sería deseable proporcionar un método que sea capaz de procesar eficazmente frutos secos culinarios con cáscara para aliviar los problemas antes mencionados y, al mismo tiempo, proporcionar altos rendimientos de los materiales bioactivos presentes en los frutos secos con cáscara.
Sumario de la invención
La presente invención resuelve este objetivo con el objeto de las reivindicaciones tal como se definen en el presente documento. Las ventajas de la presente invención se explicarán con más detalle en la sección siguiente y otras ventajas serán evidentes para el experto en la materia al considerar la divulgación de la invención.
En términos generales, en un aspecto, la presente invención proporciona un método para procesar frutos secos culinarios, que comprende las etapas de: a) agregar agua a los frutos secos culinarios con cáscara para formar una suspensión; b) moler en húmedo dicha suspensión en una o más etapas hasta un tamaño de partícula promedio inferior a 100 pm; y c) separar la suspensión en al menos una fase sólida que comprende sólidos de fruto seco culinario y una fase líquida que comprende leche de fruto seco culinario, en donde los frutos secos culinarios sometidos a molienda húmeda incluyen frutos secos seleccionados de avellanas, almendras, nueces, anacardos, pistachos, nueces pecanas, nueces de macadamia, cacahuetes, nueces de cola, nueces de palma, nueces de Brasil, castañas y combinaciones de los mismos. Ventajosamente, dicho método permite la extracción y el rendimiento optimizados de componentes nutricionalmente beneficiosos y abre el camino a una variedad de nuevos extractos y productos utilizables, al mismo tiempo que permite un procesamiento rápido y económico. Ventajosamente, el método comprende el procesamiento de frutos secos culinarios con cáscara como materiales de partida, de modo que se omite la separación elaborada del material de la cáscara y la corteza previa, lo que simplifica aún más el proceso y mejora el rendimiento de los componentes nutricionalmente útiles presentes en la cáscara.
En aspectos adicionales, la presente invención se refiere a una leche de fruto seco culinario preparada mediante el método mencionado anteriormente, en donde los frutos secos culinarios sometidos a molienda húmeda en la etapa b) consisten en frutos secos culinarios con cáscara, en una fase sólida obtenida mediante el método mencionado anteriormente, en donde los frutos secos culinarios sometidos a molienda húmeda en la etapa b) consisten en frutos secos culinarios con cáscara, y al uso de la fase sólida antes mencionada o la leche de fruto seco culinario antes mencionada en la preparación de productos comestibles a base de frutos secos culinarios.
En otros aspectos, la presente invención se refiere a un método, en donde la etapa c) anterior comprende separar la suspensión en una fase sólida que comprende sólidos de fruto seco culinario, una fase acuosa (fase pesada) que comprende leche de fruto seco culinario y una fase grasa (fase ligera) que comprende aceite de fruto seco culinario, así como un extracto de aceite de fruto seco culinario obtenido mediante dicho método, en donde los frutos secos culinarios sometidos a molienda húmeda en la etapa b) consisten en frutos secos culinarios con cáscara.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de flujo que ilustra un método ilustrativo de procesamiento de frutos secos culinarios para proporcionar extractos tales como leche, extractos secos, aromas y aceites de frutos secos de acuerdo con la presente invención.
La figura 2 ilustra esquemáticamente un método ilustrativo para preparar yogur no lácteo a partir de la leche de fruto seco culinario de acuerdo con la presente invención.
La figura 3 ilustra un método ilustrativo para preparar yogur no lácteo a partir de la leche de fruto seco culinario de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Para una comprensión más completa de la presente invención, ahora se hace referencia a la siguiente descripción de las realizaciones ilustrativas de la misma:
Método de procesamiento de frutos secos culinarios
En una primera realización, la presente invención generalmente se refiere a un método para procesar frutos secos culinarios, que comprende las etapas de: a) agregar agua a los frutos secos culinarios con cáscara para formar una suspensión; b) moler en húmedo dicha suspensión en una o más etapas hasta un tamaño de partícula promedio inferior a 100 pm; y c) separar la suspensión en al menos una fase sólida que comprende sólidos de fruto seco culinario y una fase líquida que comprende leche de fruto seco culinario, en donde los frutos secos culinarios sometidos a molienda húmeda incluyen frutos secos seleccionados de avellanas, almendras, nueces, anacardos, pistachos, nueces pecanas, nueces de macadamia, cacahuetes, nueces de cola, nueces de palma, nueces de Brasil, castañas y combinaciones de los mismos.
Una realización ilustrativa del método definido anteriormente se ilustra en la figura 1.
La expresión "fruto seco culinario", como se usa en el presente documento, incluye almendras, nueces pecanas, nueces, anacardos, pistachos, cacahuetes, nueces de cola, nueces de palma, avellanas, avellanas Filbert, nueces de Brasil, nueces de macadamia, castañas y mezclas de los mismos. En realizaciones preferidas, la expresión "fruto seco culinario" comprende avellanas, almendras, nueces, anacardos, pistachos, nueces pecanas, nueces de macadamia, cacahuetes y combinaciones de los mismos. Antes de someterse a la etapa a), los frutos secos culinarios pueden ser preprocesados mediante esterilización, blanqueo, escaldado, lavado y combinaciones de los mismos.
De acuerdo con la presente invención, los frutos secos culinarios sometidos a molienda húmeda en la etapa b) consisten en frutos secos culinarios con cáscara para optimizar el rendimiento de antioxidantes en los extractos resultantes. En algunas realizaciones, los frutos secos culinarios también pueden procesarse junto con el material de la cáscara, involucro y/u hojas, por ejemplo, para extraer componentes biológicamente activos adicionales. El método de la presente invención preferentemente comprende además una etapa de lavar los frutos secos culinarios con cáscara antes de la etapa a), por ejemplo, para eliminar residuos de pesticidas, fertilizantes u otras sustancias extrañas no deseadas. La etapa de lavado puede llevarse a cabo en un proceso discontinuo o continuo de acuerdo con métodos conocidos en la técnica. El procesamiento de frutos secos culinarios con cáscara elimina la necesidad de equipos especializados y las etapas de procesamiento requeridos para la cáscara y la separación. Sin embargo, no solo ofrece ventajas significativas sobre los métodos convencionales en términos de eficiencia de procesamiento y gasto de energía, sino que también hace un uso ideal de los componentes bioactivos beneficiosos (por ejemplo, antioxidantes) que se encuentran en la piel y la cáscara de los frutos secos culinarios.
En la etapa a), se añade agua para formar una suspensión. Aunque no está particularmente limitada, la proporción en peso entre agua y frutos secos culinarios en la suspensión formada es preferentemente de 1:1 a 6:1, más preferentemente de 2:1 a 4:1, especialmente preferentemente de 2,5:1 a 3,5:1, que puede afectar ventajosamente a la procesabilidad en las etapas posteriores (por ejemplo, bombeo, molienda y/o separación de fases más fáciles). Para la preparación de una leche no láctea, la cantidad de agua puede ajustarse aún más dependiendo del contenido de grasa del material de partida y el contenido de grasa deseado en la leche resultante.
Si bien puede preferirse usar agua (por ejemplo, agua del grifo) en la etapa a), también se pueden usar líquidos alternativos que contengan agua como fuente de agua para introducir sabores adicionales, que pueden interactuar favorablemente con los sabores primarios y secundarios de los frutos secos culinarios en etapas posteriores de los métodos de procesamiento. Dichos líquidos pueden incluir líquidos que tienen un contenido de agua de 60 a aproximadamente 95 % en peso, tales como zumos de frutas, concentrados de zumo de frutas, o leche, por ejemplo. En el caso de que se utilicen tales líquidos que contienen agua, generalmente es preferible que el contenido de agua en la suspensión formada caiga dentro de las proporciones definidas anteriormente. En general, se prefiere que el agua añadida o el líquido que contiene agua tenga una temperatura de 40 °C o menos, más preferentemente de 30 °C o menos, y particularmente preferentemente de 25 °C o menos.
En realizaciones, puede ser preferible modificar el valor de pH del agua o del líquido que contiene agua, por ejemplo mediante la adición de uno o más ácidos (por ejemplo, ácido acético, ácido cítrico o similares) o tampones, preferentemente durante o después de la etapa (1). Normalmente, dicha modulación del pH puede implicar la adición de una solución tampón, una base o un ácido para ajustar el perfil de extracción posterior.
Además, se pueden agregar carbohidratos al agua o al líquido que contiene agua, lo que puede promover la separación eficaz de la fase oleosa en las etapas posteriores. Aunque sin limitarse a estos, en el documento US 2018/0079991 A1 se mencionan ejemplos de carbohidratos adecuados.
Formar la suspensión acuosa en la etapa a), es decir, antes de la etapa b) tiene la ventaja de que el material sólido se ablanda antes de la molienda y el efecto refrigerante del agua minimiza aún más la carga mecánica sobre el equipo de molienda. Además, no se requiere ninguna etapa de secado antes de la molienda húmeda, lo que puede ser especialmente ventajoso en vista del gasto de energía relativamente bajo.
Los métodos y dispositivos utilizados para la molienda húmeda en la etapa b) no están particularmente limitados siempre que se evite una producción de calor por fricción significativa o fuerzas mecánicas elevadas para conservar los componentes sensibles al calor de los frutos secos culinarios. Para este propósito, la etapa b) comprende preferentemente: (b1) una o más etapas de molienda gruesa hasta un tamaño de partícula promedio de 500 pm o menos, y (b2) una etapa de molienda fina posterior hasta un tamaño de partícula promedio de menos de 100 pm, preferentemente menos de 90 pm, incluso más preferentemente de 80 pm o menos, tal como de 0,5 a 50 pm o de 1 a 20 pm. Reducir las partículas a los intervalos de tamaño anterior aumenta sustancialmente el área superficial expuesta del material de partículas para una humectación optimizada, lo que permite mejores resultados de extracción (tal como una mejor extracción de grasas o lípidos, sustancias aromáticas y/o polifenoles). La reducción del tamaño de partículas puede lograrse utilizando molinos de discos (por ejemplo, molino de discos perforados), molinos coloidales (por ejemplo, molinos coloidales dentados), molinos de bolas o molinos de piedra de corindón, por ejemplo. En una realización particularmente preferida, la una o más etapas de molienda gruesa (b1) se realizan con un molino de discos perforados, y la etapa de molienda fina (b2) se realiza mediante el uso de un molino coloidal dentado y/o un molino de bolas.
En realizaciones preferidas, el método de la presente invención comprende una etapa de someter la suspensión a una etapa de maceración y/o fermentación, preferentemente antes o directamente después de la etapa c), más preferentemente durante o después de la molienda húmeda en la etapa b). Ventajosamente, dichos procesos pueden realizarse para reducir contenidos excesivos de componentes indeseables de los frutos secos culinarios, tales como ácido fítico, por ejemplo.
La maceración permite que el agente de extracción acuosa humedezca adicionalmente el material sólido mediante la ampliación del área superficial. En una realización preferida, la maceración se puede realizar enzimáticamente.
La fermentación se puede realizar utilizando cultivos iniciadores microbianos, incluidas las especies de bacterias y levaduras autóctonas y no autóctonas conocidas en la técnica, opcionalmente en combinación con un tratamiento enzimático, mientras que el punto final de la fermentación se puede controlar mediante la medición química del pH, lo que permite obtener un control favorable sobre el proceso de fermentación en comparación con la fermentación espontánea natural.
Se entenderá que la expresión "fermentación", como se usa en el presente documento, puede abarcar procesos de fermentación espontánea o controlada (no espontánea). Por ejemplo, puede implementarse una etapa de incubación en un medio de incubación para simular la fermentación microbiana (es decir, levadura y bacterias). Aunque no está particularmente limitado siempre que la concentración del medio de incubación sea suficientemente alta para evitar la fermentación espontánea por microbios endógenos, la concentración de etanol en el medio de incubación puede ser del 1 al 20 % en volumen, preferentemente entre el 1 y el 12 % en volumen. En una realización especialmente preferida desde el punto de vista de la eficiencia de inhibición de la germinación y los costos de procesamiento, la concentración de etanol en el medio de incubación es de al menos 2 % en volumen y menos de 7 % en volumen. El medio de incubación puede comprender además enzimas conocidas en la técnica por reacciones catalizadas por enzimas controladas para facilitar la formación de precursores de aroma, tales como oligopéptidos hidrófilos y aminoácidos libres hidrófobos, por ejemplo. Si se aplica, la incubación se puede llevar a cabo en una sola etapa o en múltiples etapas de incubación, en donde se emplean diferentes condiciones de incubación y/o medios de incubación. Como sabrá el experto en la materia, las condiciones de incubación, tales como el pH y la temperatura, pueden variar dentro de una única etapa de incubación. La etapa de incubación puede abarcar además una o más etapas de tratamiento mecánico y/o físico comúnmente conocidas en la técnica antes o durante la incubación. Aunque sin limitarse a las mismas, dicho tratamiento mecánico puede comprender remover, mezclar y agitar, y combinaciones de los mismos, mientras que dicho tratamiento físico puede comprender un tratamiento infrarrojo y/o un tratamiento de vacío, por ejemplo.
En la etapa c), la suspensión finamente molida se somete a una o más etapas de separación y/o procesamiento que comprenden al menos la separación en una fase sólida que comprende sólidos de fruto seco culinario y una fase líquida que comprende leche de fruto seco culinario. Sorprendentemente se ha descubierto que cuando la suspensión se muele finamente en húmedo de acuerdo con la etapa b), la siguiente separación de la fase sólida no afecta negativamente a la riqueza aromática de la leche de fruto seco culinario. Además, puesto que se evita la sedimentación de partículas sólidas, se puede mejorar sustancialmente el aspecto y la sensación en boca de la leche de fruto seco culinario. En consecuencia, en comparación con los métodos conocidos en la técnica que no emplean la separación de los sólidos de la fase líquida, el método de la presente invención proporciona una fase sólida que se puede usar ventajosamente para una serie de productos y extractos (ejemplos de los cuales se mencionarán a continuación) sin comprometer el rico aroma de la leche de fruto seco culinario. De hecho, la leche de fruto seco culinario resultante presenta una apariencia y propiedades organolépticas mejoradas.
Preferentemente, se pueden utilizar dispositivos que emplean fuerzas centrífugas para lograr separaciones mecánicas de partículas, tales como decantadores o separadores de boquilla, aunque los decantadores son particularmente preferidos.
En algunas aplicaciones, se puede preferir que la etapa c) comprenda una separación de tres fases, en donde la suspensión se separa en una fase sólida que comprende sólidos de fruto seco culinario, una fase acuosa (fase pesada) que comprende leche de fruto seco culinario y una fase grasa (fase ligera) que comprende aceite de fruto seco culinario. Por ejemplo, dicho proceso es deseable si se desea una extracción cuidadosa de los aceites de frutos secos (sin la necesidad de agregar carbohidratos o etapas de prensado) y/o si se desea minimizar el contenido de grasa en la leche de fruto seco culinario sin comprometer la riqueza del sabor (como sería el caso de la dilución, por ejemplo). Aunque se puede lograr una separación de tres fases mediante etapas posteriores, a modo de ejemplo, eliminando el aceite de la fase líquida obtenida en la etapa c) para producir leche de fruto seco culinario, se prefiere realizar la separación de tres fases en una sola etapa, por ejemplo, mediante un decantador de tres fases.
Una separación de tres fases ofrece además la posibilidad de eliminar componentes lipófilos indeseables a través de la fase oleosa. Los ejemplos de tales componentes indeseables incluyen, pero no se limitan a, alérgenos lipófilos o sustancias tóxicas. A modo de ejemplo, las cáscaras de anacardo incluyen aceite de cáscara de anacardo (también conocido como líquido de la cáscara de anacardo [cashew nutshell liquid, CNSL]), que no es deseable en la preparación de alimentos, ya que exhibe propiedades fuertemente alergénicas y causa irritación ocular, erupciones cutáneas y sensación de ardor al entrar en contacto con la piel humana. La separación del aceite de la cáscara de anacardo a través de la fase oleosa abre el camino a los extractos comestibles de frutos de anacardo, mientras que el propio aceite de la cáscara puede procesarse adicionalmente para proporcionar una materia prima en la preparación de medicamentos, antioxidantes, fungicidas y biomateriales, por ejemplo.
Pueden emplearse etapas de separación y recombinación de múltiples fases para lograr una separación mejorada entre la(s) fase(s) líquida(s) y la fase sólida. Las fases purificadas así obtenidas pueden volver a alimentarse a las respectivas fases obtenidas después de la primera etapa de separación.
Por ejemplo, las fases acuosa y oleosa obtenidas en la separación de tres fases se pueden purificar más, por ejemplo, realizando una segunda etapa de separación de tres fases, para mejorar aún más la recuperación y el rendimiento de los extractos. La fase sólida se puede filtrar o centrifugar para separar el agua restante, que se puede recombinar con la fase acuosa de la etapa inicial de decantación o en una etapa posterior de procesamiento de dichas fases. También, la fase acuosa puede someterse a etapas de purificación adicionales, por ejemplo, mediante filtración usando filtros de rotación al vacío para eliminar las partículas finas.
En una realización preferida, las etapas a) a c) se llevan a cabo de manera continua en un período de tiempo de menos de 100 minutos, preferentemente menos de 60 minutos, más preferentemente menos de 20 minutos, lo que representa una notable mejora con respecto a las técnicas convencionales.
Aunque se puede incorporar un tratamiento térmico en varias etapas del método de procesamiento, se prefiere que cada una de las etapas de procesamiento a) a c) se realice a temperaturas en el intervalo de 0 °C a 65 °C para conservar altos contenidos de materiales sensibles al calor. A modo de ejemplo, para la preparación de aceites de fruto seco con un contenido especialmente alto de materiales bioactivos beneficiosos desde el punto de vista nutricional (tales como polifenoles sensibles al calor, flavonoides o vitaminas), se prefiere, sin embargo, que los frutos secos culinarios no se tuesten antes de la etapa a) y que la temperatura de la suspensión durante la etapa c) no supere los 40 °C, y es preferentemente inferior a 35 °C, más preferentemente inferior a 30 °C, y especialmente preferentemente 25 °C o inferior, tal como 20 °C o inferior.
En una realización preferida, el método también puede comprender una etapa de someter la suspensión durante o después de la etapa b) a un tratamiento térmico a una temperatura de 60 °C o menos (por ejemplo, a una temperatura de 40 a 60 °C) para mejorar aún más la eficiencia de extracción en las etapas posteriores.
También se puede implementar una etapa de calentamiento para introducir sabores tostados. Por ejemplo, los frutos secos culinarios pueden tostarse antes de mezclarlos con agua en la etapa a), lo cual ventajosamente también puede realizarse con frutos secos culinarios con cáscara. Aunque sin limitarse a estos, las temperaturas típicas de tostado estarán generalmente en el intervalo de más de 65 °C y 200 °C o menos, preferentemente entre 70 y 160 °C, tal como de 80 a 150 °C.
Si se desea introducir sabores tostados en la fase sólida que comprende sólidos de fruto seco culinario obtenidos después de la etapa c) sin efecto sobre la fase líquida, la fase sólida después de la etapa c) puede tostarse sola, preferentemente durante un procedimiento de secado.
Por ejemplo, la fase sólida (húmeda) obtenida después de la separación de fases en la etapa c) puede tratarse opcionalmente con un molino de rodillos que se puede calentar para reducir el tamaño de partícula y comenzar el secado previo. La fase sólida se puede someter a una etapa de secado y una etapa de tostado posterior opcional para obtener polvo de fruto seco culinario (tostado) y aroma de fruto seco culinario. También se puede añadir azúcar, solución de azúcar y/o zumos de frutas o similares a los sólidos separados antes del secado para mejorar el desarrollo del sabor durante el proceso de secado/tostado. Se entenderá que el aroma del fruto seco culinario obtenido se puede recuperar y usar de forma independiente (como extracto de aroma) o reintroducirse directamente en los otros extractos, incluida la fase líquida/acuosa que comprende leche de fruto seco culinario para un sabor más intenso.
El método para llevar a cabo el secado/tostado no está particularmente limitado y puede realizarse, por ejemplo, en un secador de tambor. En una realización preferida, sin embargo, la etapa de secado/tostado se lleva a cabo en un dispositivo mezclador que comprende un cuerpo tubular cilíndrico dispuesto con su eje horizontal y cerrado en sus extremos opuestos por placas terminales, y que tiene una camisa de calentamiento y enfriamiento coaxial a través de la cual, por ejemplo, se pretende que fluya aceite diatérmico u otro fluido para mantener la pared interna del cuerpo a una temperatura predeterminada. El cuerpo tubular tiene aberturas de entrada y salida para la fase sólida. La abertura de salida comunica, mediante un conducto, con un dispositivo de separación de la fase aromática del producto seco. El dispositivo comprende además un rotor de álabes soportado para su giro en el cuerpo tubular, estando sus álabes dispuestos en hélice y orientados para centrifugar la fase sólida en proceso y transportarla simultáneamente hacia la abertura de salida. El uso de este dispositivo mezclador permite ventajosamente que la etapa de secado/tostado y la separación de los sabores tostados y otros aromáticos se lleven a cabo de forma continua hasta la preparación del polvo de fruto seco culinario. La temperatura en la etapa de tostado opcional no está particularmente limitada y puede ser seleccionada adecuadamente por el experto en la materia dependiendo de los frutos secos culinarios seleccionados y los sabores deseados y/o la actividad antioxidante en el producto final, por ejemplo. Normalmente, la etapa de tostado va seguida de una etapa de enfriamiento, que puede llevarse a cabo mediante enfriamiento por aire o mediante la adición de líquido frío (por ejemplo, agua), por ejemplo. Si el tostado se realiza antes de una etapa de maceración o fermentación, la etapa de enfriamiento puede llevarse a cabo preferentemente con el uso de un líquido frío que esté adaptado para ajustar el pH, el contenido enzimático y/o microbiano a las condiciones optimizadas para la maceración o fermentación, respectivamente, lo que reduce ventajosamente el número de etapas de proceso necesarias.
Los métodos descritos anteriormente permiten la preparación simple, rápida y económica de extractos de fruto seco culinario, que hacen un uso ideal de los componentes nutricionalmente beneficiosos presentes de forma natural.
Procesamiento de extractos de fruto seco culinario y productos relacionados
Los extractos de fruto seco culinario obtenidos por los métodos descritos anteriormente pueden emplearse directamente como productos alimenticios (como aditivos alimentarios, suplementos nutricionales o bebidas, por ejemplo). Además, los extractos de aceite de fruto seco culinario también se pueden utilizar en productos cosméticos (por ejemplo, en lociones), productos para el cuidado de la salud (incluidos los productos naturales para el cuidado de la salud) y combinaciones de estos últimos (preparados tópicos, etc.).
En concreto, una segunda realización de la presente invención se refiere a una leche de fruto seco culinario producida opcionalmente por homogeneización y posterior pasteurización o esterilización de la fase líquida (en el caso de una separación en dos fases) o la fase acuosa (en el caso de una separación en tres fases) obtenida por el método de acuerdo con la primera realización.
Para la preparación de una leche de fruto seco culinario, la fase líquida o acuosa (en el caso de una separación de tres fases) puede homogeneizarse opcionalmente y, posteriormente, pasteurizarse o esterilizarse para proporcionar una leche de fruto seco culinario lista para servir con aspecto favorable y alto contenido de sabores naturales preservados, vitaminas y antioxidantes.
Durante la homogeneización, se reduce la dimensión de las gotitas de grasa, lo que aumenta la percepción de cremosidad y la estabilidad del producto al disminuir la tasa de aglomeración de grasa. La homogeneización puede llevarse a cabo mediante métodos conocidos en la técnica y normalmente incluye forzar la masa pasteurizada calentada a través de un orificio a alta presión, normalmente entre 120 y 2100 bar. Es preferible la homogeneización a ultra alta presión (ultra high pressure, UHP) con presiones de entre 1400 y 2100 bar, ya que permite obtener emulsiones con un gran número de gotas de grasa muy pequeñas (diámetros inferiores a 0,5 pm) y requiere un contenido de grasa más bajo para lograr propiedades sensoriales y de estabilidad comparables a las de un producto homogeneizado a presiones más bajas.
Puede llevarse a cabo una etapa de pasteurización o esterilización de acuerdo con métodos conocidos en la técnica para evitar el deterioro/propagación de microorganismos, por ejemplo, mediante la aplicación de calor, irradiación, esterilización química y micro, ultra o nanofiltración, por ejemplo. El proceso de pasteurización puede llevarse a cabo operando de forma discontinua o continua, por ejemplo, mediante el uso de intercambiadores de calor HTST (alta temperatura, corto tiempo).
Una tercera realización de la presente invención se refiere a la fase sólida o la leche de fruto seco culinario de acuerdo con la segunda realización u obtenida por el método de acuerdo con la primera realización descrita anteriormente, en donde en cada uno de los métodos, los frutos secos culinarios sometidos a molienda húmeda en la etapa b) consisten en frutos secos culinarios con cáscara; así como el uso de dicha fase sólida y/o dicha leche de fruto seco culinario en la preparación de productos comestibles a base de frutos secos culinarios.
A modo de ejemplo, la fase sólida (opcionalmente seca) se puede usar como un extracto de fruto seco culinario para su posterior procesamiento en numerosos productos alimenticios (incluidos, entre otros, dulces, barritas de proteínas, aplicaciones de confitería, aplicaciones de panadería, polvos instantáneos, para su uso en cereales, para untar o helados) o prensados en formas con diferente textura (incluida una recomposición de la forma del fruto seco culinario, por ejemplo). Por otra parte, la fase sólida se puede procesar en una harina (sin gluten) para aplicaciones de panadería (pastelería dulce o salada y horneado de pan). Las etapas de procesamiento adicionales pueden incluir, aunque sin limitación, pasteurización, esterilización, extrusión, instantaneización o similares.
Para determinadas aplicaciones, tal como la preparación de helados a base de fruto seco culinario, la fase sólida húmeda puede procesarse sin secado. Por ejemplo, la fase sólida húmeda puede añadirse directamente a una mezcla que comprende un edulcorante natural o artificial, y someterse a pasteurización, homogeneización y congelación para obtener un postre helado a base de fruto seco culinario. A esta mezcla, también se pueden agregar opcionalmente uno o más productos de leche de origen animal (que comprenden grasa láctea, sólidos lácteos no grasos (milk solids non-fat, MSNF) y/o yogur), productos de leche no láctea (incluida la leche de fruto seco culinario obtenida a partir de la fase líquida de acuerdo con la presente invención), productos de huevo (por ejemplo, yema de huevo), emulsionantes y estabilizadores en cantidades adecuadas para preparar una variedad de productos de helado tradicional con sabor a fruto seco, productos de helado bajos en grasa, productos de helado ligeros, productos de helado blando, sherbets, sorbetes y yogures helados.
Los ejemplos de productos comestibles a base de frutos secos culinarios también incluyen varios productos de leche no láctea, tales como leche en polvo instantánea no láctea, yogures no lácteos o queso no lácteo, producidos mediante el procesamiento adicional de la leche de fruto seco culinario de acuerdo con la segunda realización de la presente invención.
Una leche en polvo no láctea instantánea se puede obtener mediante la preparación instantánea de la leche de fruto seco culinario mediante métodos conocidos en la técnica, ejemplos de los cuales incluyen, entre otros, técnicas de aglomeración tales como aglomeración con vapor, aglomeración en lecho fluidizado, aglomeración por liofilización, aglomeración térmica o secado por pulverización, por ejemplo.
Un método de ejemplo para la preparación de yogur no lácteo se ilustra en la figura 2 y puede incluir las etapas de: mezclar un edulcorante (por ejemplo, azúcar) y un estabilizador en agua; añadir a la mezcla la leche de fruto seco culinario descrita anteriormente; pasteurizar la mezcla que incluye la leche de fruto seco culinario a temperaturas elevadas; añadir un cultivo bacteriano adecuado a la mezcla pasteurizada a la temperatura de inoculación por ejemplo, en un intervalo de 42 a 44 °C); controlar el proceso de fermentación ajustando las condiciones de temperatura (por ejemplo, en un intervalo de 42 a 45 °C), controlar el pH de la mezcla y enfriar la mezcla cuando se alcanza un pH diana (por ejemplo, en el intervalo de 4,2 a 4,7) para detener la fermentación. El yogur así obtenido se puede enfriar opcionalmente más (por ejemplo, a temperaturas de 3 a 7 °C), aromatizar y rellenar. Se pueden añadir a la mezcla aditivos tales como frutas, espesantes, colorantes, saborizantes naturales y/o artificiales, hierbas, especias, conservantes, fosfato tricálcico, cultivos activos vivos y proteínas (por ejemplo, a base de plantas) o similares, en diferentes etapas del proceso o preferentemente al yogur.
La figura 3 ilustra esquemáticamente un método de ejemplo para producir un queso no lácteo. El proceso generalmente comienza con la mezcla de uno o más cultivos bacterianos y un agente coagulante con leche de fruto seco culinario y una agitación suave de la mezcla (preferentemente a una temperatura de 15 a 20 °C). El proceso de fermentación iniciado entonces se controla ajustando las condiciones de temperatura (por ejemplo, a un intervalo de 42 a 45 °C), controlando el pH de la mezcla y enfriando la mezcla (por ejemplo, a aproximadamente de 20 a 25 °C) cuando se ha alcanzado un pH diana (por ejemplo, en el intervalo de 4,2 a 4,7) para detener la fermentación. El coágulo así producido se puede pasteurizar y enfriar (por ejemplo, a aproximadamente 20 a 25 °C), si es necesario, y se puede repoblar opcionalmente con uno o más cultivos. La cuajada resultante puede someterse a etapas de procesamiento mecánico conocido en la técnica, incluidos métodos de prensado, goteo (por ejemplo, colocando la cuajada en una bolsa de drenaje), mezclado, troceado o similares, para lograr la viscosidad, densidad y uniformidad deseadas. Durante este proceso, se pueden añadir agua y aditivos, tales como ácido láctico, sal, pimienta, estabilizante, por ejemplo. Posteriormente, el queso se puede envejecer hasta la madurez deseada de acuerdo con métodos conocidos en la técnica. Al igual que con la preparación del yogur no lácteo, el experto en la materia puede seleccionar apropiadamente cultivos bacterianos adecuados.
Una cuarta realización de la presente invención se refiere a un extracto de aceite de fruto seco culinario, que se obtiene a partir de la fase oleosa durante la separación de tres fases opcional en la etapa c) descrita junto con la primera realización, en donde los frutos secos culinarios sometidos a molienda húmeda en la etapa b) consisten en frutos secos culinarios con cáscara. La fase oleosa se puede purificar y concentrar adicionalmente opcionalmente para proporcionar un aceite de fruto seco culinario con un alto contenido de componentes lipófilos nutricionalmente beneficiosos. Como alternativa, el extracto de aceite de fruto seco se puede usar para aplicaciones no alimentarias, tales como la preparación de productos cosméticos, productos para el cuidado de la salud, fármacos, antioxidantes y microbicidas, por ejemplo.
Ejemplos
Se han preparado tres tipos de leche de avellana de acuerdo con el método de la presente invención, mezclando avellanas con agua desmineralizada y filtrada estéril en una proporción de peso de 1:3 (es decir, 25 kg de avellanas y 75 kg de agua), mediante molienda gruesa de la suspensión acuosa en un molino de discos perforados (FrymaKoruma ML 150) y molienda fina de la suspensión gruesa con un molino coloidal dentado (FrymaKoruma MZ 130; espacio de molienda 0,1 mm). Después de una molienda fina, la suspensión se sometió a una separación de fases con una centrífuga decantadora (GEA Westfalia). La fase acuosa obtenida de la separación de fases se sometió a esterilización a 120 °C durante 55 segundos utilizando un intercambiador de calor tubular. En cada caso, el tiempo total de extracción de la etapa de mezclado a) hasta la preparación de la leche de avellana esterilizada fue de aproximadamente 10 minutos o menos. La fase sólida obtenida en la etapa de separación de fases se había secado a 65 °C a una presión reducida de 30 mbar durante aproximadamente 8 horas. En el Ejemplo 1, se han utilizado avellanas enteras lavadas (es decir, con cáscara) como material de partida, dando como resultado 43 kg de leche de avellana. El Ejemplo de referencia 2 se ha realizado utilizando avellanas peladas lavadas y no blanqueadas, mientras que en el Ejemplo de referencia 3 se han usado avellanas peladas blanqueadas como material de partida. En ambos Ejemplos de referencia 2 y 3, el proceso produjo 74 kg de leche de avellana.
Se evaluó el sabor de la leche de avellana obtenida en el Ejemplo 1 y los Ejemplos de referencia 2 y 3 y se le atribuyó un sabor aromáticamente rico y agradable a cada una de las muestras.
Los materiales de partida y la leche de fruto seco obtenida y los extractos sólidos secos se han analizado con respecto al contenido de materia seca, el contenido de grasa y el pH. Los resultados del análisis se muestran en la Tabla 1 a continuación.
TABLA 1
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El análisis anterior indica que, después de la separación en dos fases, la mayor parte del contenido de grasa permanece en la fase sólida, mientras que la eficiencia de extracción es similar en todos los ejemplos. El contenido de grasa de la leche obtenida en el Ejemplo 1 indica que en el caso de las avellanas enteras, una proporción entre fruto seco y agua de 1:3 es adecuada para lograr contenidos de grasa similares a la leche de vaca convencional. En vista de lo anterior, se muestra que la presente invención proporciona un proceso simple y particularmente rápido y rentable para la preparación de extractos culinarios de fruto seco.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Un método de procesamiento de frutos secos culinarios, que comprende las etapas de:
a) agregar agua a los frutos secos culinarios con cáscara para formar una suspensión;
b) moler en húmedo dicha suspensión en una o más etapas hasta un tamaño de partícula promedio inferior a 100 |jm; y
c) separar la suspensión en al menos una fase sólida que comprende sólidos de fruto seco culinario y una fase líquida que comprende leche de fruto seco culinario,
en donde los frutos secos culinarios sometidos a molienda húmeda incluyen frutos secos seleccionados de avellanas, almendras, nueces, anacardos, pistachos, nueces pecanas, nueces de macadamia, cacahuetes, nueces de cola, nueces de palma, nueces de Brasil, castañas y combinaciones de los mismos.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los frutos secos culinarios sometidos a molienda húmeda incluyen frutos secos seleccionados de avellanas, almendras, nueces, anacardos, pistachos, nueces pecanas, nueces de macadamia, cacahuetes y combinaciones de los mismos.
3. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde el método comprende además una etapa de lavar los frutos secos culinarios con cáscara antes de la etapa a).
4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde los frutos secos culinarios con cáscara sometidos a molienda húmeda incluyen avellanas con cáscara.
5. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la etapa b) se realiza mediante el uso de un molino coloidal dentado y/o un molino de bolas.
6. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde los frutos secos culinarios no se tuestan antes de ser sometidos a la etapa a) y cada una de las etapas de procesamiento a) a c) se realizan a temperaturas en el intervalo de 0 °C a 65 °C, preferentemente en el intervalo de 0 a 40 °C.
7. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además una etapa de tostar los frutos secos culinarios antes de la etapa a), preferentemente a una temperatura de más de 65 °C y 200 °C o menos, más preferentemente entre 80 y 160 °C.
8. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además una etapa de tostar la fase sólida que comprende sólidos de fruto seco culinario después de la etapa c), preferentemente a una temperatura de más de 65 °C y 200 °C o menos, más preferentemente entre 80 y 160 °C.
9. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además una etapa de someter la suspensión a una etapa de maceración o fermentación antes de la etapa c).
10. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde las etapas a) a c) se llevan a cabo de manera continua en un período de tiempo de menos de 100 minutos, preferentemente menos de 60 minutos, más preferentemente menos de 20 minutos.
11. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la etapa c) comprende separar la suspensión en una fase sólida que comprende sólidos de fruto seco culinario, una fase acuosa (fase pesada) que comprende leche de fruto seco culinario y una fase grasa (fase ligera) que comprende aceite de fruto seco culinario.
12. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una etapa de esterilización de la fase líquida, o el método de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende además una etapa de pasteurización o esterilización de la fase acuosa, para proporcionar leche de fruto seco culinario.
13. Leche de fruto seco culinario preparada mediante el método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde los frutos secos culinarios sometidos a molienda húmeda en la etapa b) consisten en frutos secos culinarios con cáscara.
14. Fase sólida obtenida mediante un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde los frutos secos culinarios sometidos a molienda húmeda en la etapa b) consisten en frutos secos culinarios con cáscara.
15. Extracto de fruto seco culinario obtenido mediante un método de acuerdo con la reivindicación 11, en donde los frutos secos culinarios sometidos a molienda húmeda en la etapa b) consisten en frutos secos culinarios con cáscara.
16. Uso de la leche de fruto seco culinario de acuerdo con la reivindicación 13 o de la fase sólida de acuerdo con la reivindicación 14 en la preparación de productos comestibles a base de frutos secos culinarios.
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