MX2008013706A - Inulina de cadena muy larga. - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a una inulina de cadena larga y a su preparación a partir de raíces de alcachofa, a su uso en productos alimenticios y en preparados cosméticos y a productos alimenticios y preparaciones cosméticas que contienen la inulina de cadena larga.
Description
INULINA DE CADENA MUY LARGA DEESCRIPCION DE LA INVENCION La invención se refiere a una inulina de cadena especialmente larga y a su preparación a partir de raices de alcachofas, a su uso en productos alimenticios y en preparaciones cosméticos y a productos alimenticios y preparaciones cosméticas que contienen la inulina de cadena especialmente larga. En las últimas décadas aumentó en gran medida la demanda por productos alimenticios que contienen menor contenido graso y más materias primas naturales. Ya se han propuesto muchas sustancias como sustituyentes de grasas, tales como los productos a base de carbohidratos o proteina o sustancias sintéticas sustituyentes de grasas como ácidos grasos de poliéster de azúcar. Sin embargo, éstos en todos los casos presentan desventajas como una reducida estabilidad al calor, una sensación desagradable en el paladar o una influencia no deseada en las personas o el medio ambiente. Desde hace mucho tiempo se sabe que la inulina es apropiada para el uso en productos alimenticios. La inulina tiene un reducido valor energético disponible para los humanos y de este modo el uso de la inulina como sustituyente de las grasas asegura una importante reducción del valor de calorías del producto final. Además, la inulina se utiliza como agregado prebiótico y agente de abultado en los productos Ref. 196286 alimenticios . La inulina es un polisacárido que pertenece al grupo de los fructanos. Está compuesta por una cadena de moléculas de fructosa con uniones beta-2-1, y esta cadena puede contener en un extremo una unidad de alfa-D-glucosa en su extremo reductor. La inulina existe en cantidades extraibles económicamente en varias plantas como, por ejemplo, en raices de achicoria, en alcachofa de Jerusalén y en bulbos de dalias. Las longitudes de cadena medias de las distintas inulinas y sus propiedades fisicoquímicas son diferentes de una especie de planta a otra. Las inulinas empleadas hasta ahora en el área alimenticia no presentan propiedades totalmente satisfactorias respecto de sus propiedades de procesamiento como, por ejemplo, la viscosidad en la forma pastosa-acuosa , la estabilidad térmica y la estabilidad a ácidos, la emulsionabilidad y la capacidad de aglutinarse con agua. Además existe una necesidad de inulinas con mejoradas propiedades de fermentación y un mayor efecto prebiótico . Otra dificultad radica en que al extraer inulina con agua caliente del tejido de las plantas, el extracto contiene además del polímero de inulina en bruto también monosacáridos como glucosa y fructosa, disacáridos como sacarosa y fructooligosacáridos (DP 3-10) . Estos subproductos (mono- y disacáridos, fructooligosacáridos (DP 3-10) pueden interferir en el posterior procesamiento de la inulina. Por ejemplo, los mono- y disacáridos son indeseables en la preparación de productos alimenticios dietéticos. En determinadas aplicaciones en el área de los productos alimenticios interfiere el sabor dulce de los mono- y disacáridos y fructooligosacáridos (DP 3-10). Los fructooligosacáridos (DP 3-10), debido a su higroscopicidad o pegajosidad, pueden interferir en gran medida con el uso de inulina en bruto en productos alimenticios tanto durante el procesamiento y durante el almacenamiento. Durante el procesamiento posterior de la inulina en bruto, por ejemplo mediante derivatización química, los mono- y disacáridos y fructooligosacáridos (DP 3-10) pueden conducir a mezclas indefinidas de productos los que no permiten su purificación o sólo se pueden purificar con métodos de elevado costo. Además, una elevada proporción de azúcares reductores tiene la desventaja que en los procesos térmicos en la presencia de compuestos amino pueden haber reacciones doradoras indeseables, la formación de sabores fuera de sitio y la producción de acrilamida (reacción de Maillard) . La presente invención se basa en el objetivo de proveer una inulina con la cual es posible solucionar los problemas previamente definidos. La intención es lograr especialmente propiedades ventajosas de procesamiento para aplicaciones en la cosmética y en la industria alimenticia. Son ejemplos de ello un comportamiento ventajoso de viscosidad, una elevada estabilidad térmica y estabilidad a los ácidos, una buena emulsionabilidad y una elevada capacidad de aglutinarse con agua . Un problema al que se enfoco la invención fue proveer adicionalmente una inulina que tenga mejoradas propiedades de fermentación y mejorado efecto prebiótico para aplicaciones en productos alimenticios. Finalmente, fue deseable proveer una inulina la cual, en comparación con la inulina en bruto, presenta un contenido reducido de mono- y disacáridos y de f uctooligosacáridos (DP 3-10). Los objetivos anteriores se cumplen mediante la disposición de las modalidades indicadas en las reivindicaciones . La presente invención se refiere a una inulina la cual tiene un grado medio de polimerización DPW de entre 83 y 103, de preferencia entre 84 y 100, de mayor preferencia entre 83 y 98, de especial preferencia entre 85 y 98 y aún con mayor preferencia entre 85 y 95, todavía con mayor preferencia entre 86 y 97 y con máxima preferencia entre 86 y 94. En relación a ello y con la presente invención, el concepto "entre" también pretende incluir los límites numéricos respectivamente indicados. El concepto "inulina" pretende entenderse en relación con la presente invención un polifructano el cual se compone de una cadena de moléculas de fructosa con uniones beta-2-1. De preferencia esta cadena contiene en su extremo una unidad reductora de alfa-D-glucosa . En relación con la presente invención, el concepto "grado medio de polimerización DPW" (peso DP promedio) significa el cociente del peso promedio de masa molecular Mw y la masa molecular del monómero M0. El peso promedio de masa molecular Mw resulta de ? ÍMÍ2 MW = ? NÍ Í donde Ni es el número de moléculas con la masa molecular Mi. El "grado medio de polimerización DPW" se determina en relación con la presente invención de preferencia según el método de "cromatografía de permeación de gel con detección de la difusión de luz y el índice de refracción (sistema GPC-RI-MALLS) " que se describe a continuación en la misma. La inulina de la invención presenta, en comparación con las inulinas que se describen en la técnica anterior, la sorprendente ventaja de . que con ellas pueden elaborarse cremas que presentan una estabilidad extraordinariamente elevada frente al tratamiento de calor o tratamiento ácido, de modo que por ejemplo son más apropiadas para determinadas aplicaciones industriales o aplicaciones en la industria de la cosmética y/o de los productos alimenticios. Además, las cremas que contienen la inulina de la invención presentan una estabilidad inesperadamente elevada frente a fuerzas de cizallamiento . La inulina de la invención por lo tanto presenta la ventaja adicional, respecto de las inulinas usuales, que permite una mejor elaboración en procesos industriales en los cuales actúan grandes fuerzas de cizallamiento . La inulina de la invención se caracteriza adicionalmente por presentar propiedades de viscosidad especialmente apropiadas y una elevada fuerza de gel y una muy reducida solubilidad, lo que es una ventaja para los usos en productos alimenticios. Además, la inulina según la invención presenta cualidades sorprendentemente buenas como sustituto de grasa en productos alimenticios con excelentes cualidades sensoriales en la boca. La inulina de la invención asimismo muestra en comparación con los productos utilizados antiguamente una fermentación más lenta, lo que es ventajoso para la prevención de enfermedades en la parte posterior del intestino grueso. La fermentación más lenta es acompañada de una reducida formación de gases en el intestino, en especial de hidrógeno.
La inulina de la invención además posee respecto de los productos utilizados hasta el momento un mayor efecto prebiótico. En especial, la inulina de la invención estimula de modo ventajoso la generación de bacterias bifidas con una simultánea reducción de bacterias no deseadas y/o bacterias patógenas. Por lo tanto la inulina de la invención es apropiada para su uso en productos alimenticios y/o medicamentos para la prevención y el tratamiento de trastornos del funcionamiento intestinal y de enfermedades, en especial en el intestino grueso posterior. Finalmente, la inulina de la invención también le brinda a diferentes productos alimenticios ventajosas propiedades de uso como, por ejemplo, incrementar la viscosidad, emulsionabilidad, capacidad de aglutinarse con agua y formación de grumos. A los productos de panadería la inulina de la invención les concede cualidades de horneado sorprendentemente mejoradas e incrementa el aprovechamiento de la masa. La inulina de la invención es por otra parte un medio efectivo para la modificación de sabor y la estabilización de la espuma. En otra modalidad, la inulina de la invención tiene un contenido de fructooligosacáridos ( oligofructanos ) con un DP de 3 a 10 el cual es inferior al 3%, de preferencia menor al 1.5%, de especial preferencia menor al 0.7%, de preferencia muy especial menor al 0.3%.
En otra modalidad, la inulina de la invención tiene un contenido de glucosa inferior al 2%, de preferencia menor del 1%, de especial preferencia menor del 0.5%, de preferencia muy especial menor del 0.2%, y de máxima preferencia menor a 0.1%. En otra modalidad, la inulina de la invención tiene un contenido de fructosa inferior al 2.5%, de preferencia menor del 1.5%, de especial preferencia menor del 1.0%, de preferencia muy especial menor del 0.3% y de máxima preferencia menor a 0.15%. En otra modalidad, la inulina de la invención tiene un contenido de sacarosa inferior al 2%, de preferencia menor al 1%, de especial preferencia menor al 0.5%, de preferencia muy especial menor al 0.3%, y de máxima preferencia menor a 0.1%. En una modalidad la cual es especialmente ventajosa para aplicaciones en productos alimenticios de la inulina de la invención, el contenido de mono- y disacáridos es inferior a 0.5%. Todos los valores porcentuales son, salvo indicación de lo contrario, porcentajes por peso basados en el peso total en seco de inulina y otras sustancias. "Otras sustancias" son todas las sustancias en la mezcla seca que son diferentes de la inulina. El contenido de fructosa, glucosa y sacarosa se determina en relación con la presente invención según el método óptico enzimático que se describe a continuación (métodos generales: "determinación de azúcar"). En otra modalidad, que puede incluir las modalidades anteriores, la inulina de la invención presenta un peso promedio de masa molecular Mw de entre 13,400 g/moles y 16,700 g/moles, de preferencia entre 13,600 y 16,200 g/moles, de especial preferencia entre 13,750 g/moles y 15,900 g/moles, de mayor preferencia entre 13,900 g/moles y 15,750 g/moles, y de máxima de preferencia entre 13,900 g/moles y 15,250 g/moles. El peso promedio de masa molecular Mw se determina en relación con la presente invención de preferencia según el método de "cromatografía de permeación de gel con detección de la difusión de luz y el índice de refracción (sistema GPC-RI-MALLS) " que se describe a continuación en la misma. En otra modalidad, que puede incluir las modalidades anteriores, la inulina de la invención tiene en la medición con cromatografía de permeación de gel (GPC) presenta un grado medio de polimerización DPn (GPC) de entre 66 y 89, preferentemente entre 68 y 85, de mayor preferencia entre 70 y 85, de especial preferencia entre 72 y 84. El "grado medio de polimerización DPn" se determina en relación con la presente invención de preferencia según el método de "cromatografía de permeación de gel con detección de la difusión de luz y el índice de refracción (sistema GPC-RI-MALLS)" que se describe a continuación en la misma. En relación con la presente invención, se entiende por el concepto "grado medio de polimerización DPn" (significa número DP) el cociente del número promedio de masa molecular
Mn y la masa molecular del monómero enlazado M0
(anhidrofructosa = 162 g/moles). El número promedio de masa molecular Mn resulta de ? JMÍ, MN = ? i donde Ni es el número de moléculas que tiene la masa molecular Mi. En otra modalidad, que puede incluir las modalidades anteriores, la inulina de la invención presenta una distribución de peso molecular en el intervalo de 650 a 48,000, de mayor preferencia 970 a 40,000 g/moles, de mayor preferencia aún 1,300 g/moles a 34,000 g/moles y de máxima preferencia de 4,000 g/moles a 26,800 g/moles. En aún otra modalidad, que puede incluir las modalidades anteriores, la inulina de la invención muestra una masa total de moléculas de inulina que tienen un peso molecular de < 10,000 g/moles en base de la masa total de todas las moléculas de inulina es de 25-36% y una masa total de moléculas de inulina con un peso molecular de > 20,000 g/moles en base de la masa total de todas las moléculas de inulina es de 7-23%. Es de mayor preferencia para la masa total de moléculas de inulina con un peso molecular de < 10,000 g/moles en base de la masa total de todas las moléculas de inulina sea 25-31% y la masa total de moléculas de inulina con un peso molecular de > 20, 000 g/moles en base de la masa total de todas las moléculas de inulina sea 12-18%. La distribución del peso molecular se determina en relación con la presente invención preferentemente según el método de "cromatografía de permeacion de gel con detección de la difusión de luz y el índice de refracción (sistema GPC-RI-MALLS)" que se describe a continuación en la misma. En una modalidad de la inulina de la invención con propiedades especialmente ventajosas, el grado de ramificación es de 0.5- 2.0% de moles, de mayor preferencia 0.7 - 2.0% de moles, de mayor preferencia aún 0.9 a 2.0% de moles y de máxima preferencia 1.1 a 2.0% de moles. El grado de ramificación se define aquí como la cantidad porcentual de monómeros de fructosa con uniones beta-2-1 con punto de ramificación adicional en la posición 6 del monómero de fructosa (también abreviado a continuación en la misma como "2-1,6-") en base a la cantidad total de todos los monómeros de inulina medidos en una muestra de la inulina de la invención con pesos moleculares distribuidos en forma aleatoria. En su posición 6, un monómero de fructosa "2-1,6-" dentro de una cadena de polifructosa está enlazado a otra cadena de polifructosa, que consiste en al menos dos monómeros de fructosa enlazados en beta-2-1, o a un único monómero de fructosa. El término "punto de ramificación" designa una posición de un monómero de fructosa, dentro de una cadena de polifructosa, a la cual se enlaza otra cadena de polifructosa que consiste en al menos dos monómeros de fructosa enlazados en beta-2-1, o a un único monómero de fructosa. El grado de ramificación se determina por el método del análisis de metilación estándar o de modo alternativo por el método de la degradación reductiva luego de la metilación. Ambos métodos se describen en forma detallada en los ejemplos adjuntos. Una modalidad de la inulina de la invención la cual es especialmente ventajosa en sus propiedades y que puede incluir las modalidades que se describieron anteriormente tiene una distribución especialmente estrecha del peso molecular expresada por el cociente entre la media de peso del grado de polimerización y el número medio del grado de polimerización DPw/DPn. Esta cantidad también se denomina índice de polidispersión . En una modalidad preferida, el cociente DPw/DPn es inferior a 1.25, en una modalidad de mayor preferencia es inferior a 1.20, en una modalidad de mayor preferencia aún es inferior a 1.15 y en la modalidad de máxima preferencia es inferior a 1.10. Los valores para DPw y DPn se determinan en esta concentración según el método "cromatografía de permeación de gel con detección de la difusión de luz y el índice de refracción (sistema GPC-RI-MALLS)" que se describe a continuación en la misma. El peso molecular de un monómero para las conversiones se fija a 162 g/moles . La presente invención se refiere también a una pasta acuosa de la inulina de la invención que puede obtenerse al dispersar la inulina en agua, se somete la dispersión resultante a ci zallamiento hasta su homogeneización, el producto obtenido de este modo se almacena durante 12 - 24 h a 4-15°C y, luego del acondicionamiento a temperatura ambiente, agitando para obtener una pasta homogénea. Una pasta preferida contiene agua y 1 - 40% en peso, de mayor preferencia 1 - 35% en peso, aún con mayor preferencia 1 - 30% en peso, todavía con mayor preferencia 2 - 25% en peso, aún con mayor preferencia 2 - 20% en peso, y de especial preferencia 10 -20% en peso de inulina en base del peso total de la pasta. De acuerdo con esta invención el término "pasta" es equivalente a una suspensión de inulina cristalina y/o amorfa. En consecuencia, el término "pasta acuosa" debe entenderse como una suspensión de inulina cristalina y/o amorfa en fase acuosa. La fase acuosa se basa en agua la cual puede contener adicionalmente sustancias disueltas o suspendidas, tales como sales, otros carbohidratos, proteínas, aminoácidos. En una modalidad ventajosa la inulina en la pasta es una inulina secada por aspersión, es decir, una inulina la cual se secó por aspersión antes de formar la pasta.
La pasta descrita anteriormente se puede utilizar como componente en sistemas acuosos. Los sistemas acuosos preferidos son productos alimenticios en base acuosa y cosméticos, en donde el término "producto alimenticio" se define en otras partes de la presente descripción. Ejemplos de productos alimenticios preferidos se mencionan también en otras partes de la presente descripción. En productos alimenticios y cosméticos, de acuerdo con la invención una pasta se puede utilizar como un componente que imparte estructura, un agente espesante, un agente texturi zante , un agente mejorador de la estabilidad o un agente formador de viscosidad, en donde la pasta en esta conexión puede cumplir una o más de las funciones mencionadas anteriormente. En los productos alimenticios, de acuerdo con la invención una pasta además se puede utilizar como un sustituto de grasas, un sustituto del aceite, un agente prebiótico y/o un componente de fibra dietética, en donde la pasta en esta conexión puede cumplir una o más de las funciones antes mencionadas. El uso más preferido es el uso en la forma de un sustituto de aceite o grasa. Los productos alimenticios más preferidos en donde de acuerdo con la invención se utiliza una pasta como componente, son productos lácteos, tales como yogurt, yogurt bebible, crema, créme fraiche, cuajada, mantequilla, leche, especialmente leche descremada, suero de la leche, leche agria, kéfir, queso, tales como queso crema, queso blando, queso en rebanadas, queso duro, suero, leche en polvo, bebidas a base de leche. La inulina de la invención muestra una estabilidad al ácido sorprendentemente elevada. En especial, una pasta acuosa de la inulina de la invención muestra una elevada estabilidad al ácido. Asimismo es excepcional la estabilidad al cizallamiento de una pasta acuosa de inulina según la invención en comparación con los productos comerciales accesibles . La inulina de la invención es distinguible de otras, inulinas comerciales accesibles por una sorprendente alta resistencia del gel. Las resistencias del gel de 4 - 100 N, con mayor ventaja 10 - 100 N, aún con mayor ventaja 20 - 100 N y con máxima ventaja 40 - 100 N, se obtienen a con una concentración de 1 - 35% (p/p) , con mayor preferencia 1 - 30% (p/p) , aún con mayor preferencia 2 - 25% (p/p) , todavía con mayor preferencia 2 - 20% (p/p) , con máxima preferencia aproximadamente 20% (p/p) de la inulina de la invención en agua cuando se disuelve la inulina a 90°C y luego se almacena durante un período de 24 h a temperatura ambiente (23°C). Las elevadas resistencia del gel como se indicó previamente se pueden obtener particularmente bien con inulinas de la invención que se secan por aspersión y luego se emplean para la formación de gel. Los geles obtenidos de esta forma muestran un carácter particulado (geles de partículas). El método de medición para determinar la resistencia del gel se describe en detalle en la parte de los ejemplos (formación de estructuras por inulinas después de calentar en agua). La presente invención se refiere en un aspecto más a un procedimiento para la obtención de inulina en el que a) se trituran las raices de alcachofas b) por el tratamiento de las raices trituradas con agua se obtiene un extracto, c) se eliminan los componentes colorantes del extracto obtenido, d) se precipita la inulina a partir del extracto, e) se vuelve a precipitar la inulina al menos una vez . El procedimiento es especialmente adecuado para la obtención de las inulinas de la invención que se describieron previamente, pero sin limitarse a éstas. Como material de partida se utilizan raices de alcachofas, pero el procedimiento no se limita a una determinada especie. Ventajosamente previo a la trituración se eliminan los contaminantes adheridos a las raices, por ejemplo mediante un lavado intensivo con agua con un limpiador de alta presión. Se puede efectuar ventajosamente el lavado de las raices en un estado congelado profundo a fin de minimizar la pérdida de masa del material de raíz. En caso necesario, las raices son en primer lugar trituradas toscamente, por ejemplo por picado. Para el triturado posterior se prefieren trituradoras. El producto obtenido es material de raices triturado en forma de trozos fibrosos . En la modalidad más ventajosa del proceso, se utilizan raices de alcachofas con las siguientes características: raíces maduras con respecto a la formación de masa seca e inulina. El grado de maduración se puede establecer a partir de la relación del contenido de inulina y el contenido de materia seca y la proporción del contenido de fructosa y el contenido de inulina. El contenido de inulina está preferentemente en el intervalo de 30 - 70% en peso, con mayor preferencia 40 - 65% en peso, aún con mayor preferencia 50 - 60% en peso, en base del peso total de la masa seca de raíces, y la proporción fructosa/inulina está preferentemente en el intervalo de 3 - 24% en peso, con mayor preferencia 3 -12% en peso, con máxima preferencia inferior a 6% en peso. El contenido de masa seca de las raíces de alcachofas limpias es preferentemente 20 - 50% en peso, con mayor preferencia 30 -40% en peso, con mayor preferencia 30 - 35% en peso, en base del peso total de las raíces limpias. En el caso que las raíces de alcachofas deban almacenarse antes de usarlas en el proceso de la presente invención, las raíces deberían conservarse de modo de prevenir la contaminación microbiana, pudrición o disminución del peso molecular de la inulina debido a la degradación enzimática. Los métodos preferidos para la conservación de las raices son congelamiento o secado por aire caliente de las raices trituradas para almacenamiento. Luego de la trituración, el material de raices trituradas se extrae con agua, preferentemente a una temperatura de 60°C a 95°C, de máxima preferencia de 80 -95°C. La extracción se realiza preferentemente en un intervalo de pH neutral hasta levemente alcalino. Una temperatura de como mínimo 60°C a un valor de pH de 7 - 9 es ventajosa porque de ese modo se suprime la hidrólisis enzimática y ácida. La concentración del material de raíces triturado en el agua es preferentemente a 10-40% en peso, con mayor preferencia 20-30% en peso, medido como peso fresco de raíces en base del peso total de la mezcla de extracción. Con preferencia se establece una proporción entre la masa seca del material triturado utilizado y el agua como medio de extracción lo cual conduce a un contenido de masa seca en el extracto de 8 - 12% en peso y un contenido de inulina de más de 6% en peso, preferentemente 6 - 8% en peso, basado en el peso del extracto. Una elección adecuada correspondiente de las condiciones de extracción, tal como la proporción del agua y el peso de la raíz, pueden conducir a una transferencia de 80 - 90% en peso de la inulina presente en las raíces dentro del extracto. Las condiciones antes mencionadas son adecuadas para lograr una cristalización favorable y un rendimiento elevado de la inulina del extracto, basado en la observación de que la inulina de elevado peso molecular se cristaliza a partir del extracto aún con una concentración tan baja como del 5% en peso, basado en el peso del extracto. El equipamiento de extracción no está especialmente limitado, y pueden aplicarse las técnicas convencionales de extracción para material de plantas. De máxima preferencia según la invención que la extracción se lleve a cabo en un extractor con calefacción en el revestimiento con agitador. En otra modalidad muy preferida se utiliza un barril de separación que puede calentarse como extractor por agitación. De este modo, la extracción de la inulina de las raices se combina con la separación del extracto de los trozos gastados por filtración, como se describe a continuación. El tiempo de extracción luego de equilibrar la mezcla de raices/agua es preferentemente de 30 min - 4 horas, preferentemente 1-2 horas. Después de ese tiempo, se separa el extracto de los trozos gastados, por ejemplo mediante bombeo o clarificación o filtración . Después de separar el extracto de los trozos gastados, donde se aplique, pueden permanecer materiales fibrosos y fragmentos de planta como materiales suspendidos en el extracto. Si están presentes, estos materiales suspendidos son asimismo eliminados del extracto. En esta variante del procedimiento, de este modo luego del paso b) del procedimiento, previo al paso c) , es seguido por un paso en el cual son eliminados del extracto los materiales suspendidos, que principalmente se componente de fibras. El especialista decidirá en cada caso las cantidades de materiales suspendidos aceptables y si debe efectuarse una eliminación. La eliminación de los materiales suspendidos puede efectuarse mediante las técnicas convencionales de separación, tales como centrifugación o filtración. Resultó especialmente adecuado un separador de eliminación de sedimentos. También puede usarse una criba o filtro con fineza adecuada. En una modalidad muy preferida, el material suspendido puede filtrarse utilizando los trozos gastados como un material de filtro. En esta modalidad los trozos gastados se precipitan en el fondo del recipiente de extracción equipado con un colador en el fondo, como un barril de separación. El colador es preferentemente un colador con hendidura. Los trozos gastados precipitados se utilizan como un lecho de filtración a través del cual fluye el extracto. Al utilizar esta técnica es posible una eliminación casi cuantitativa del material suspendido sin utilizar otros pasos de filtración antes de retinar o aclarecer adicionalmente el extracto o cristalizar la inulina. Los extractos están coloreados debido a sus contenidos de componentes colorantes y la materia colorida suspendida en forma coloidal. Los componentes colorantes se componen, entre otros, de taninos y flavanoides y por lo general le brindan una coloración amarilla o amarillo café y/o café oscuro en el extracto. Las inulinas que pueden obtenerse directamente de tales extractos no cumplen con los requisitos deseados concerniendo un color neutral. Por lo tanto, es necesario eliminar los componentes colorantes del extracto en el paso c) del procedimiento. El paso c) de procedimiento de la invención para la eliminación de componentes colorantes de extractos de plantas es por lo general también conocido como decoloración, clarificación o "aclaramiento" de extractos de plantas. Estos conceptos son equivalentes en el contexto de la presente invención. El aclaramiento puede realizarse según la invención mediante el agregado de cal y la posterior carbonación (agregado de C02) . El procedimiento del agregado de cal se conoce de la técnica anterior y se usa por ejemplo para obtener sacarosa de remolachas azucareras. En un procedimiento de aclaramiento alternativo, se elimina los componentes interferentes usando un intercambiador iónico. En una modalidad especialmente ventajosa del procedimiento, se eliminan los componentes colorantes en el paso c) al i) dosificar al extracto de planta iones de magnesio (Mg ) , ii) dosificar al extracto de planta al menos un componente alcalino, iii) formar un precipitado, y iv) eliminar el precipitado el cual se formó del extracto de planta. Los pasos i) - iv) en esta particular variante preferida son pasos inferiores del paso del procedimiento c) . Esta variante de procedimiento sorprendentemente posibilita respecto al procedimiento de aclaramiento con cal una decoloración más efectiva del extracto. Además, los auxiliares utilizados, las sales de magnesio y los álcalis, son de bajo costo. El procedimiento de ese modo es de menor costo que el uso de un intercambiador iónico. También el dispendio en tiempo y equipo al realizar este paso del procedimiento es especialmente reducido. Finalmente, mediante este tipo de aclaramiento también de forma simultánea se eliminan materiales causando turbiedad del extracto. Al extracto de planta acuoso se dosifican según la invención iones de magnesio (Mg2+) . En una variante del paso i) es posible adicionar al extracto de planta una solución acuosa de una sal de magnesio. En una adicional variante de mayor preferencia, se agrega directamente al extracto de planta una sal de magnesio en forma sólida y se disuelven en el mismo.
Si se agrega una sal de magnesio, preferentemente es una sal la cual es muy fácilmente soluble en agua, debido a su elevado producto de solubilidad. Las sales de magnesio especialmente apropiadas se seleccionaron entre cloruro de magnesio, sulfato de magnesio, nitrato de magnesio, sales de magnesio de ácidos grasos bajos como el acetato y el propionato de magnesio, y sus mezclas. Se entiende por componente alcalino en ii) según la invención un componente que contiene iones de hidróxido (OH") o luego de combinarse con el extracto de planta forma iones de hidróxido en el extracto. El componente alcalino puede ser liquido, sólido o gaseoso. De preferencia se utiliza un componente alcalino liquido. Al agregar iones de magnesio y un componente alcalino como se describe en los pasos i) y ii) del procedimiento, se forma un precipitado debido a una reacción de precipitación. Los pasos i) y ii) en el contexto del presente procedimiento pueden realizarse en principio de forma simultánea, en especial si en el paso i) se utiliza una solución de iones de magnesio y en el paso ii) se utiliza un liquido alcalino. Sin embargo, es de preferencia realizar primero el paso del procedimiento i) y a continuación el paso ii) · Es ventajoso para el paso de procedimiento c) que tanto los iones de magnesio y el componente alcalino se distribuyen del modo más homogéneo posible en el extracto para que también la reacción de precipitación en el extracto sea homogénea y lo más cuantitativa posible. Por lo tanto se prefiere utilizar como componente alcalino líquidos alcalinos acuosos como, por ejemplo, soluciones alcalinas o suspensiones alcalinas las cuales pueden mezclarse en forma rápida y homogénea en el extracto de planta. Una solución o suspensión alcalina contiene según la invención iones de hidróxido (OH") o forma estos después de combinarse con el extracto de planta. En una variante de procedimiento muy preferida, primero en el paso i) se disuelve en forma homogénea una sal de magnesio en el extracto. A continuación, en se agrega en el paso ii) una solución o suspensión alcalina acuosa. En una modalidad, el componente alcalino es una solución o suspensión acuosa de un hidróxido de metal alcalino o de metal alcalinotérreo . El hidróxido se selecciona preferentemente de los hidróxidos de los metales alcalinos o metales alcalinotérreos , como el hidróxido de litio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio e hidróxido de bario. En una variante de preferencia muy especial, el componente alcalino es una suspensión de hidróxido de calcio. La ventaja del uso de hidróxido de calcio radica en que en el paso iii) se obtiene una cantidad especialmente pequeña del centrifugado. Además, con la simultánea precipitación del hidróxido de magnesio y del sulfato de calcio se logra una mayor velocidad de sedimentación y una mayor capacidad de compresión del precipitado. Se denota en muy reducido grado la consistencia gelatinosa del precipitado. De ese modo en esta variante de procedimiento queda especialmente reducida la unión de inulina en el precipitado. Otro componente alcalino que puede usarse es amoniaco, preferentemente en solución acuosa. Tampoco está excluido en principio el uso de amoniaco gaseoso, pero es de menor preferencia que el uso de una solución acuosa. En una modalidad más, el componente alcalino es una solución o suspensión acuosa de una base orgánica como etilenediamina y trietanolamina . También pueden usarse sales de ácidos orgánicos débiles como acetatos de metales alcalinos y de metales alcalinotérreos , en especial acetato de sodio, acetato de potasio, acetato de calcio y acetato de magnesio. Se forma como precipitado el hidróxido de magnesio. Según la invención permanecen los componentes colorantes del extracto acuoso en el precipitado y son separados de ese modo de la fase liquida. Se obtiene un extracto esencialmente desprovisto de color. Cuan cuantitativa es la decoloración depende entre otros de las- cantidades empleadas de iones de Mg2+ y componentes alcalinos y de este modo de la cantidad de precipitado formado. La optimización de las cantidades de los reactivos queda dentro de la competencia de una especialista en el área. En el caso del sulfato de magnesio, la concentración preferida está en el intervalo de 0.5 - 3% en peso, con mayor preferencia 0.5 - 2% en peso del extracto acuoso . En la variante preferida del paso c) , como se describió previamente, la proporción de moles de los iones de hidróxido respecto de los iones de magnesio OH" : Mg2+ es preferentemente de 2.2:1 a 1.8:1. De mayor preferencia, la proporción es exactamente estequiométrica , es decir, OH~:Mg2+ = 2:1. La cantidad de componente alcalino por lo tanto debe escogerse de modo tal que la cantidad apropiada de iones de hidróxido esté presente para los iones de magnesio. La disolución de la sal de magnesio y la dosificación del componente alcalino en los pasos de procedimiento i) y ii) se realiza preferentemente con agitación a fin de lograr la disolución y homogeneización lo más rápido posible y de este modo una rápida reacción. Sin embargo, por lo demás no está especialmente limitada la técnica de mezclado. De ese modo, el procedimiento por ejemplo también puede realizarse por otras técnicas de mezclado usuales para el especialista. Para acelerar el procedimiento, se realiza el paso i) preferentemente a una temperatura de 60-80°C. El tiempo de reacción después del agregado del componente alcalino en general es de aprox. 1 a 15 min, en promedio aproximadamente 10 min. El paso de eliminación iv) se lleva a cabo preferentemente por sedimentación o filtración. La sedimentación puede acelerarse mediante un centrifugo, preferentemente un centrifugo de disco, en especial un centrifugo de eliminación de sedimentos. Sin embargo, también puede usarse otras técnicas de separación familiares para el especialista. Estas pueden realizarse combinadas entre si, por ejemplo centrifugación de eliminación de sedimentos del extracto aclarado con posterior filtración del extracto de sedimentos eliminados, por ejemplo con un filtro de plato. El paso c) completo del procedimiento de la invención de ser necesario también puede realizarse más de una vez. Si se usa la variante preferida que se describió previamente del paso c) con los pasos inferiores i) - iv) , también es posible para los pasos inferiores i) - iv) individuales llevarse a cabo más de una vez. Después del paso c) , la inulina se precipita a partir del extracto en el paso d) . La precipitación puede efectuarse por ejemplo mediante el agregado de alcoholes tales como etanol, metanol o isopropanol. En este caso, según la cantidad agregada de alcohol o la polaridad ajustada de la fase liquida, en primer lugar se precipitan fracciones de inulina de peso molecular alto, de modo que es posible influenciar, a través de la cantidad de alcohol agregada, que cantidad de inulina presente en el extracto se precipita y cuales fracciones de pesos moleculares se obtienen de modo predominantemente. Además del alcohol, también pueden emplearse otros líquidos orgánicos no polares los que son miscibles con agua. Para este propósito, en una modalidad especialmente ventajosa de este paso del procedimiento, para limitar el uso de alcohol, en especial etanol e isopropanol, en primer lugar el preparado de extracto se concentra, preferentemente a una cuarta o una quinta parte de su volumen inicial. La concentración puede realizarse por evapori zación o filtración por membrana y una combinación de ambos procedimientos. Debe tenerse cuidado en este caso que el concentrado se mantenga caliente durante la concentración, preferentemente a 60- 95°C, a fin de evitar una precipitación de la inulina. Una ventaja de la filtración por membrana es el agotamiento, asociado allí mismo, en las sustancias de bajo peso molecular que acompañan a la inulina. La posterior precipitación de la inulina a partir del concentrado puede manejarse mediante la selección de una creciente concentración de alcohol de modo que la inulina se fraccione según intervalos de tamaños de moléculas las cuales por ejemplo están caracterizadas por el promedio de peso del grado de polimerización (DPw) . Dependiendo en la selección de las condiciones de precipitación, los resultados son fracciones las que tienen el DPW según la invención. Dependiendo en la pureza deseada. La obtención de la inulina se realiza de mayor preferencia por refrigeración del extracto que mediante la precipitación alcohólica. Las condiciones de preferencia son aquellas en que se enfria el extracto a una temperatura de 2-10°C, con mayor preferencia 2-8°C, y se mantiene esta temperatura durante un periodo de entre 6 a 140 h, preferentemente 6 a 48 horas, durante las cuales se precipita la inulina. El grado de refrigeración y la temperatura, asi como la duración de la refrigeración influyen la precipitación de la inulina del extracto y la amplitud de la distribución del peso molecular y con ello simultáneamente la cantidad. La selección de un mayor periodo y menor la temperatura resulta en la precipitación de más inulinas de bajo peso molecular y una distribución del peso molecular más amplia y con ello un menor peso molecular medio de la fracción precipitada. La inulina precipitada es separada de la fase liquida mediante las técnicas de separación habituales como, por ejemplo, centrifugación, decantación, filtración. En una modalidad preferida, la inulina se cristaliza por primera vez después del paso de extracción b) y antes del paso c) del proceso descrito anteriormente. Dicha cristalización se realiza preferentemente como se describe previamente. La cristalización antes del paso c) conduce a un incremento en el rendimiento de la inulina de alto peso molecular en comparación con el aclaramiento directo del extracto, y economiza el uso de los agentes de aclaramiento, es decir el compuesto de magnesio y el componente alcalino. Es ventajoso aclarar el extracto después de la primera cristalización de la inulina como en este caso sólo los constituyentes colorantes unidos a los cristales de inulina deben ser eliminados, lo que conduce a una cantidad similar más pequeña de inulina unida al sedimento de aclaramiento. Después de una primera precipitación y separación de la inulina precipitada el extracto puede refrigerarse nuevamente o mezclarse con alcohol a fin de obtener cualquier fracción de inulina que aún se encuentren disueltas. En cada caso se debe decidir la repetición del procedimiento en vista de la cantidad de inulina que va a obtenerse de las plantas y qué distribución de peso molecular se desea en el producto final . La concentración de la inulina en el extracto esencialmente depende del contenido de inulina de las raices y la concentración de las raices trituradas en el extracto y es una variable más la cual tiene un efecto en la precipitación de la inulina mediante la refrigeración del extracto. Por lo tanto, puede utilizarse la dependencia de la precipitación en la concentración a fin de concentrar la fase liquida después de la primera precipitación, por ejemplo por evaporización, a fin de precipitar también las fracciones de bajo peso molecular si asi se desea. En el último paso de procedimiento e) , la inulina precipitada es precipitada nuevamente. Se entiende por "precipitación nueva" en el contexto de la invención que la inulina sólida, que surge del paso del proceso anterior, se disuelve nuevamente y luego se precipita y/o cristaliza de la solución nuevamente. De este modo, el paso e) del proceso también puede escribirse como: la inulina se disuelve y se precipita y/o cristaliza otra vez, en donde este paso se realiza al menos una vez. La cristalización se diferencia de la precipitación en que predominantemente se obtienen estructuras cristalinas. La disolución de la inulina se realiza preferentemente bajo la influencia de calor y preferentemente en agua. Es especialmente adecuada el agua con una temperatura de 70-100°C, en especial de 90-100°C. La precipitación en el paso e) puede efectuarse por precipitación alcohólica como se describió previamente. Sin embargo, de preferencia se obtiene la inulina por enfriado de la solución a 2 - 10°C, con mayor preferencia 2 - 8°C, durante un periodo de 6 a 140 horas, preferentemente 12 - 48 horas. La precipitación de la inulina disuelta en el paso e) puede repetirse a fin de obtener la inulina que aún existe en la fase liquida. Se debe decidir en cada caso sobre la repetición de acuerdo a cuan cuantitativamente se va a obtener la inulina de las plantas y qué distribución del peso molecular se desea en el producto final. Puede concentrarse la fase liquida a fin de facilitar la precipitación. Después de la precipitación, la inulina sólida resultante es separada de la fase liquida mediante las técnicas habituales de separación como, por ejemplo, centrifugación, decantación, filtración. A fin de influenciar la distribución de la masa molecular y la pureza del producto de inulina resultante, puede realizarse más de una vez el paso de procedimiento e) . Se ha demostrado que los valores medios del peso molecular y los valores medios del grado de polimerización cambian a valores más altos al repetir el paso de precipitación e) . De ese modo es posible ajusfar dentro del intervalo reivindicado diferentes valores medios del peso molecular/grado de polimerización de la inulina de la invención. En tanto aún subsisten impurezas de partículas finas, es ventajoso insertar dentro del procedimiento uno o varios pasos de filtración. Durante la filtración se eliminan impurezas de partículas finas que eventualmente existan. El especialista escoge la fineza del filtro dependiendo del tamaño de partícula de las impurezas. El o los pasos de filtración pueden insertarse en cualquier punto del procedimiento luego de obtener el extracto. Es ventajoso por ejemplo un paso de filtración directamente luego de obtener el extracto en el paso b) . El paso de filtración debe distinguirse de la eliminación de materiales en suspensión como se describió previamente, porque las partículas eliminadas por filtración son más finas que los materiales en suspensión, los que en su mayor parte se componen de fibras. En otra modalidad preferida, el paso de filtración se realiza antes del paso De preferencia el paso de filtración se combina con una precipitación nueva como se describe en el paso del procedimiento e) . Esto conlleva que se disuelva la inulina como se describió previamente en el paso e) , y la solución luego se filtra. Después de la filtración, la inulina se precipita o se cristaliza de la solución filtrada. Luego de la precipitación o cristalización la inulina sólida resultante puede separarse de la fase líquida mediante las técnicas de separación habituales, tales como, por ejemplo, centrifugación, decantación y filtración. En algunos casos la inulina resultante puede decolorarse por sustancias que no pueden eliminarse por filtración. En tales casos se prefiere eliminar las impurezas colorantes mediante un tratamiento con carbono activado. En una modalidad el carbón activo se suspende en agua y se agrega a una solución de inulina a una temperatura superior a 80°C, preferentemente superior a 90°C. En el caso de una solución de inulina de un 20% en peso la cantidad de carbono activo se encuentra preferentemente en un intervalo de 1 - 10% en peso, preferentemente 2 - 6% en peso, con mayor preferencia 2 - 3% en peso, basado en el peso de la solución de inulina. Después de la adsorción de las impurezas colorantes, el carbono activado se elimina por centrifugación y/o filtración. La suspensión de carbono activado puede preclarificarse por separación centrifuga del sedimento de carbono activado y luego se clarifica por filtración en dos etapas, por ejemplo con una combinación de filtro pre-recubierto Keiselguhr y un filtro de lámina. Es importante que durante la separación del carbón vegetal activo de la solución de inulina, la temperatura se mantenga por encima de 80°C, preferentemente por encima de 90°C, a fin de mantener la inulina en la solución. Después de la eliminación del carbón vegetal activo, la inulina puede precipitarse o cristalizarse y separarse de la fase liquida según se describió anteriormente. Después de la separación de la fase liquida, el producto final puede lavarse nuevamente con agua o una mezcla de alcohol/agua. Es preferido el lavado con agua fría a una temperatura de 2-10°C. Para este propósito, el precipitado de inulina es remojado en agua y la inulina luego se sedimenta nuevamente . De preferencia la inulina resultante es secada en un adicional, último paso de procedimiento. El secado puede efectuarse mediante liofilización, secado por aspersión o secado por rodillos. En una modalidad preferida, la inulina de la invención esta en forma secada por aspersión. En los ejemplos que se acompañan se describen los parámetros apropiados de secado por aspersión. Es auto evidente que en caso de un proceso de secado por aspersión una inulina precipitada o cristalizada debe ser llevada a suspensión (en agua por debajo de aproximadamente 80°C) o dentro de solución (en agua por encima de aproximadamente 80°C) nuevamente. Alternativamente, se puede omitir un último paso de precipitación o cristalización, según se describió anteriormente, y la inulina suspendida o disuelta del proceso puede secarse por aspersión directamente. Es posible agregar las inulinas secadas por aspersión de la invención a productos alimenticios preparados de líquidos para que el aumento de la viscosidad sea particularmente efectivo. Al agregar cantidades iguales de inulina de la invención, se logra un mayor aumento en la viscosidad con una inulina secada por aspersión en comparación con una inulina secada de otra manera (por ejemplo, liofilizada) . En aún otra modalidad preferida, la inulina de la invención está en forma granulada por aspersión. La inulina granulada por aspersión se obtiene por medio de los procedimientos conocidos, p.ej. introduciendo como origen de granulación un material ya secado por aspersión y secándose por aspersión más inulina. Como carga inicial puede servir por ejemplo una inulina con un tamaño de partícula de 10-100 pm. Son condiciones adecuadas de granulación por aspersión p.ej. una composición de suministro de 70% de agua y 30% de inulina y una temperatura de suministros de 90 °C. Con muy especial preferencia la inulina de la invención posee un diámetro medio de partícula de 50 - 350 pm, con mayor preferencia de 80 - 300 pm, con preferencia mayor aún de 100 - 250 pm y con máxima preferencia de 100 - 200 pm. Por lo tanto una inulina tal es otro aspecto de esta invención . El diámetro medio de partícula puede determinarse tanto por medio de análisis de cribado de una muestra seca y mediante difracción de luz. Sin embargo, el método preferido es el análisis de cribado de modo que la inulina según la invención posee preferentemente un diámetro medio de partícula de 50 - 350 pm, con mayor preferencia de 80 - 300 µ?t?, con preferencia mayor aún de 100 - 250 pm y con máxima preferencia de 100 - 200 pm, determinado por análisis de cribado. En una modalidad, la inulina según la invención se obtiene en los tamaños de partícula que se describieron mediante un proceso de secado por aspersión o de granulado por aspersión. Por lo tanto una inulina secada por aspersión o granulada por aspersión con los tamaños de partícula antes descritos es otro aspecto de esta invención. Es posible ajustar el diámetro preferido medio de la partícula de una inulina secada por medio del fraccionado por cribado en el caso de que, después del secado, aún estuviera fuera del intervalo preferido. La selección del tamaño adecuado de la criba queda dentro del conocimiento del especialista medio. Las partículas de inulina según la invención poseen de preferencia una fracción cristalina inferior a 45%, de mayor preferencia inferior a 40%, de mayor preferencia aún inferior a 35%. En otra modalidad preferida, inferior a 20%, de mayor preferencia inferior a 10%. En la modalidad de máxima preferencia, el grado de cristalinidad es inferior a 1%. Los grados de cristalinidad que se indicaron se determinan con el método de Ruland-Vonk (W. Ruland, Acta Cryst., 14, 1180 (1961); C.G. Vonk, J. Appl . Cryst. 6, 148 (1973)). El método para la determinación del grado de cristalinidad se describe con más detalle en los ejemplos que se acompañan. Un grado de cristalinidad bajo otorga en la inulina mejores propiedades de solubilidad, lo que es ventajoso para determinadas aplicaciones en productos alimenticios. En otro aspecto más, la invención también se refiere a composiciones las cuales contienen la inulina de la invención que se describió previamente y uno o varios ingredientes comestibles o farmacéuticamente aceptables. Las composiciones típicas incluyen productos alimenticios para humanos y animales, bebidas, productos alimenticios funcionales, medicamentos y composiciones farmacéuticas (incluyendo composiciones profilácticas y composiciones terapéuticas), e intermedios de los mismos. Los productos alimenticios funcionales significan en el contexto de la presente invención un producto alimenticio que además de los nutrientes tradiciones contiene un ingrediente que puede tener un efecto promotor de la salud (definición del Institute of Medicine of the National Academy of Sciences, EUA, 1994). Los mencionados ingredientes comestibles o farmacéuticamente aceptables se seleccionaron preferentemente del grupo que se compone de azúcares (por ejemplo glucosa, fructosa, sacarosa, lactosa, galactosa, maltosa, isomaltosa, polidextrosa) , polioles (por ejemplo sorbitol, lactitol, maltitol, isomalta, manitol, xilitol), maltodextriñas , edulcorantes, jarabes de glucosa hidrogenados, aditamentos para alimentos de humanos y animales, intermedios para alimentos de humanos y animales, productos alimenticios de humanos y animales, líquidos comestibles, bebidas, fuentes biodisponibles para minerales, portadores farmacéuticamente aceptables, sustancias de actividad farmacéutica y terapéutica, composiciones farmacéuticas y medicamentos. Una composición de especial preferencia de la presente invención incluye la inulina de la invención en la presencia de una fuente biodisponible de minerales comestible o farmacéuticamente aceptable, en especial una fuente de calcio y/o de magnesio y/o de hierro, tales como, por ejemplo, productos lácteos y sales y complejos de calcio, de magnesio y hierro . Como se explicó anteriormente, el objetivo de la presente invención consistió en proveer una inulina con propiedades especialmente ventajosas para el uso en productos alimenticios, con conceptos comestible y productos alimenticios que son equivalentes según la invención. En otro aspecto, la presente invención se refiere por lo tanto también a productos alimenticios y suplementos dietéticos los que contienen la inulina que se describió previamente. Los conceptos productos alimenticios incluyen según la presente invención, tanto productos alimenticios para humanos y alimentos para animales o forrajes. Los suplementos dietéticos incluyen suplementos dietéticos para personas y para animales. De especial preferencia un producto alimenticio se seleccionó entre productos lácteos, yogures, helados, helados suaves elaborados con leche, aderezos elaboradas con leche, pudines, batidos con leche, crema de huevos, quesos, barras nutricionales , barras energéticas, barras de desayuno, dulces, productos de panadería, galletas saladas, galletas, bizcochos, barras de cereales, bocadillos, té helado, helado suave elaborado con jugo de fruta, bebidas dietéticas, bebidas refinadas, bebidas para deportistas, bebidas energi zantes , mezclas de bebidas en polvo como suplemento alimenticio, alimento para niños y lactantes, jugo de naranja complementado con calcio, pan, medias lunas, cereales, fideos, untables para pan, bizcochos y chocolates sin azúcar, golosinas masticables con calcio, productos de carne, mayonesa, aderezos para ensalada, mantequilla de nuez, comidas congeladas, salsas, sopas y comidas preparadas. De máxima preferencia es el producto alimenticio que contiene la inulina según la invención un producto lácteo, en especial un yogurt. La inulina según la invención presenta un efecto especialmente bueno sobre la estabilidad, la textura, el cuerpo y la sensación en la boca de productos lácteos, en especial el yogurt, siendo las posibilidades yogurt agitado o fermentado en frasco o yogurt bebible. Otros productos lácteos útiles de acuerdo con la presente invención son la crema, créme fraiche, cuajada, mantequilla, leche, especialmente leche descremada, suero de leche, leche agria, kéfir, queso, tales como queso crema, queso blando, queso en rebanadas, queso duro, suero, leche en polvo, bebidas a base de leche. Un nivel preferido de inulina en los productos alimenticios, especialmente en lácteos, particularmente en yogurt, es 0.2 - 5% en peso, preferentemente 0.5 - 4.5% en peso de inulina seca, basado en el peso total de todos los componentes del producto alimenticio, lácteo o yogurt. En una modalidad de la invención, el producto alimenticio es un alimento preparado por un procedimiento de extrusión, tal como, por ejemplo, de un cereal. En otro aspecto, la presente invención se refiere a preparaciones cosméticas las que contienen la inulina que se describió precedentemente. De especial preferencia la preparación cosmética está en la forma de cremas, en especial de cremas para la piel y el rostro. En otro aspecto, la presente invención se refiere también al uso de la inulina que se describió previamente como aditamento en productos alimenticios, productos alimenticios funcionales y preparaciones cosméticas. El uso se refiere en especial también a todos los productos alimenticios específicos y preparaciones cosméticas como se citaron previamente . En otro aspecto más, la presente invención se refiere al uso de la inulina de la invención para la preparación de una composición farmacéutica o de un medicamento . La inulina de la invención puede usarse de modo ventajoso en productos alimenticios, productos alimenticios funcionales, composiciones farmacéuticas o medicamentos los que sirven para modificar o regular la composición de la flora bacteriana en el intestino grueso, en especial en el área distal del intestino grueso, de humanos, mamíferos y otros vertebrados . Es asimismo posible usar la inulina de la invención en productos alimenticios, productos alimenticios funcionales, composiciones farmacéuticas o en medicamentos los cuales sirven para modificar o regular el patrón de fermentación de inulina en el intestino grueso, en especial en el área distal del intestino grueso, de humanos, mamíferos y otros vertebrados . Otro uso preferido de la inulina de la invención es el uso como sustituto de la grasa o el aceite y/o como una fibra dietética en productos alimenticios, en donde el término "producto alimenticio" abarca al menos todos los productos alimenticios mencionados anteriormente, especialmente todos los productos lácteos mencionados. Es ventajoso que las propiedades sensoriales, especialmente el sabor en la boca, son excelentes en comparación con las inulinas convencionales. De este modo, la inulina de la presente invención también puede ser utilizada como mejorador de las propiedades sensoriales, especialmente como mejorador del sabor de la boca, en productos alimenticios. Otro uso de la inulina de la invención es el uso como un agente texturizante, un agente que aumenta la estabilidad, un agente formador de viscosidad, especialmente en productos alimenticios y cosméticos. El término "producto alimenticio" abarca al menos todos los productos alimenticios mencionados anteriormente, especialmente todos los productos lácteos mencionados anteriormente. Finalmente, la inulina de la invención puede usarse en productos alimenticios, productos alimenticios funcionales, composiciones farmacéuticas o en medicamentos los que presentan los siguientes efectos ventajosos: efectos de forraje duro, regulación del funcionamiento intestinal, efecto prebiótico y/o bifidogenidad, mayor absorción mineral, por ejemplo de calcio, de magnesio y de hierro, aumento de la densidad mineral ósea, aumento del contenido mineral en los huesos, aumento del máximo valor de la masa ósea, mejoramiento de la estructura ósea, reducción de la pérdida de densidad mineral ósea, reducción de la pérdida de estructura ósea, regulación del metabolismo lipido, estimulación del sistema inmunitario, prevención de cáncer y reducción del riesgo de cáncer, prevención del cáncer del intestino grueso y reducción del riesgo de cáncer de intestino grueso y prevención de cáncer de mama. A continuación la invención se explica mediante ejemplos los cuales no pretenden limitar el concepto general de la invención.
EJEMPLOS Métodos Generales 1. Determinación de fructano 1.1 Determinación de fructano por hidrólisis con exoinulinasa Para la preparación de las soluciones de inulina a medir, se pesan exactamente 50.0 +/- 5.0 mg de inulina en un matraz con graduación de 1 mi. Para disolver se agregan 700 µ? de H2O dd. A continuación se agita la muestra a fin de soltar el material de muestra lo mejor posible del fondo del recipiente, y luego se coloca durante 8 min en un baño de agua que se encuentra prácticamente hirviendo (~99°C). Durante la incubación, se agita el matraz con graduación cada 30 segundos. Después de la incubación, se deja enfriar la muestra a temperatura ambiente y para completarla luego con H2O dd a la raya de calibración de 1-ml. La solución de muestra tiene una concentración de inulina de 5.0 +/- 0.5%. Para la determinación del azúcar previo a la digestión, se retiran 200 µ? y se congelan a -20°C. Previo a la medición del azúcar, se descongela esa muestra a temperatura ambiente, se mezcla, se disuelve durante 5 min por agitación a 1400 rpm en el bloque de calentamiento a 95°C y se centrifuga durante 2 min a 4000 rpm. Para la hidrólisis, se ponen 50 µ? de la solución de inulina de aprox. al 5% de fuerza en la mezcla de digestión que se compone de 50 µ? de citrato de Na 1 pH 4.6, 25 µ? de exo-inulinasa (Megazyme International Ireland Ltd, Wicklow, Irlanda, articulo N°. E-EXOl, 2.5 U/µ?) y 375 µ? de H20 dd. El producto de la digestión se mezcla y se centrifuga durante 1 min a 4000 rpm. A continuación, el producto de la digestión se incuba en un bloque de calentamiento a 40°C durante 4 h. Todas las muestras de digestión son congeladas a -20°C. Antes de la medición del azúcar, se descongelan estas muestras a temperatura ambiente, se mezclan y se centrifugan durante 2 min a 4000 rpm. Para la medición de fructosa, se prepara una dilución de 1:10, al agregar 10 µ? del producto de la digestión a 90 µ? de H20 dd. Para determinar la fructosa y glucosa liberada durante la digestión, se realiza en todas las muestras una medición fotométrica de la glucosa y la fructosa como se describen en "Determinación de azúcar (glucosa, fructosa, sacarosa)". En la muestra se determina también previo a la digestión la sacarosa, además de la glucosa y la fructosa. Para la medición del azúcar previo a la digestión, se utiliza la solución de inulina al 5% de fuerza sin diluir. Se agregan 10 µ? de esta solución a 200 µ? de regulador de pH de medición. Para la medición de glucosa en las muestras de digestión, se agregan 10 µ? de las muestras sin diluir a 200 µ? de regulador de pH de medición. Para la medición de fructosa en las muestras de digestión, se agregan 10 µ? de las muestras diluidas 1:10 a 200 µ? de regulador de pH de medición . El cálculo se basa, al igual que en la determinación de azúcar, para la conversión de NADP en NADPH en un coeficiente de moles de extinción de 6.23 l*mmoles"1*cm"1. De las concentraciones de glucosa y fructosa en las muestras de digestión se resta la concentración de glucosa y fructosa que ya existe previo a la digestión. Asimismo, se restan la glucosa y fructosa las que serian liberadas de la sacarosa hidrolizada que existe en la muestra previa a la digestión. Se obtiene asi las concentraciones de fructosa y glucosa que se formaron durante la digestión de la inulina. Se obtiene el contenido de fructano por adición de los contenidos de glucosa y fructosa y con la inclusión del factor 162/180 para la conversión de las hexosas libres medidas dentro de las hexosas unidas en el fructano. 2. Determinación de azúcar (glucosa, fructosa y sacarosa) Se determino los contenidos de glucosa, fructosa y sacarosa fotométricamente en un ensayo enzimático a través de la conversión de NADP+ (fosfato de dinucleótido de nicotinamida adenina) en NADPH (dinucleótido de nicotinamida adenina reducido) . En la reducción se pierde la propiedad aromática en el anillo de nicotinamida y de este modo modificándose el espectro de absorción. Esta modificación en el espectro de absorción puede detectarse fotométricamente . Se convierte la glucosa y la fructosa mediante la enzima hexocinasa y adenosintrifosfato (ATP) en glucosa 6-fosfato y fructosa 6-fosfato. La glucosa 6-fosfato luego es oxidada por la enzima deshidrogenasa glucosa-6-fosfato a 6-fosfogluconato . En esta reacción se reduce NADP+ a NADPH y la cantidad de NADPH formada se determina fotométricamente . El NADPH formado se presenta en una relación 1:1 con la glucosa existente en el extracto, de modo que el contenido de glucosa puede calcularse a partir del contenido de NADPH utilizando el coeficiente de extinción de moles del NADPH (6.23 1 mmoles"1 cm"1) según la ley de Lambert-Beer. Después de la completa oxidación de la glucosa-6-fosfato, se transforma la fructosa-6-fosfato que se formó asimismo en la solución mediante la enzima fosfoglucoisomerasa dentro de glucosa-6-fosfato, la que a su vez es oxidada en 6-fosfogluconato . También la fructosa y la cantidad de NADPH formado está en una relación 1:1. El contenido de fructosa se calcula, como se describió para la glucosa, a partir de la cantidad de NADPH formada. A continuación, la sacarosa que existe en el extracto se corta por la enzima sacarasa (de egazyme) en glucosa y fructosa. Las moléculas de glucosa y fructosa liberadas posteriormente son transformadas en 6-fosfogluconato por las enzimas que se indicaron previamente en una reacción dependiente de NADP+. Durante la transformación de una molécula de sacarosa en 6-fosfogluconato se forman dos moléculas de NADPH. La cantidad de NADPH formado asimismo se determina fotométricamente, y a partir de ello se calcula el contenido de sacarosa utilizando el coeficiente de extinción de moles de NADPH. Para la determinación del azúcar se utiliza una solución de inulina al 5% de fuerza como se describe en "Determinación de fructano por hidrólisis con exo-inulinasa" . Se agregan 10 µ? de esta solución a 200 µ? de regulador de pH de medición. La medición se realizó como determinación en placas de microtitulación duplicada utilizando los fotómetros SPECTRAmax (Molecular Devices). Todas las soluciones enzimáticas utilizadas se preparan en el regulador de pH de medición que se compone de imidazol HC1 50 mm de pH 6.9, MgCl2 2.5 mm, ATP 1 mm y NADP 0.4 mm. La transformación de NADP a NADPH se sigue con una longitud de onda de 340 nm. La determinación de glucosa se realizó mediante el agregado de 2 µ? de una mezcla de hexocinasa (de levadura, 0.3 U/µ?) y deshidrogenasa glucosa-6-fosfato (de levadura, 0.14 U/µ?). Después de la transformación completa de la glucosa, se agregan para la determinación de fructosa,
2 µ? de fosfoglucosa isomerasa (de levadura, 0.14 U/µ?). Después de la transformación completa de la fructosa, se agregan 2 µ? sucarasa (de Megazyme, 0.2 U/µ?) para la separación de la sacarosa existente. El cálculo de la glucosa, fructosa y sacarosa se realiza como se describió. 3. Análisis de la distribución de peso molecular 3.1 Cromatografía de permeación de gel con detección de la difusión de luz y el índice de refracción (sistema GPC-RI-MALLS) Las inulinas/fructanos se disuelven en agua extra pura en una concentración de 1% (p/v) . Se pesan dentro de recipientes de Eppendorf de 2 mi entre 5 y 10 mg . Se calientan las soluciones durante 10 minutos a 95°C en un agitador térmico (Eppendorf) a 300 rpm. Luego de enfriar a temperatura ambiente, se preparan soluciones al 0.5% (v/p) mediante la dilución 1:2 con agua extra pura. Se realiza una filtración a través de los filtros de centrifugación de 0.22 µp? (Spin-x, Costar) durante 2 minutos a 4000 rpm. El análisis de los polímeros se realiza con el sistema Dionex (Dionex Corporation, Sunnyvale, EE.UU.) que se compone de los siguientes componentes: bomba P680 HPLC, Autopmuestreador AS50, compartimiento de columna regulado con termostato TCC-100. Para la detección se utiliza un detector de difusión lumínica DAWN-EOS (Wyatt Technology, Santa Barbara, EUA) con ??= 690 nm y 15 detectores en un intervalo angular de 25.9 a 163.3° y una celda de flujo K5 en acoplamiento con un detector RI Shodex RI-101 (Shodex Denko K.K., Kanagawa, Japón). Los polímeros son fraccionados en una precolumna y tres columnas (Suprema 30, Suprema Lux 1000, Suprema 30000) ( SUPREMA-Gel , PSS Polymer Standards Service GmbH, ainz, Alemania) . Se inyectaron 90 µ? de solución. El fraccionado se realizó a una temperatura de 30°C y un caudal de flujo de 0.8ml/min con el eluyente NaN03 0.05 M. Para el análisis de la distribución de pesos moleculares de las muestras se utilizó el programa Astra V 5.1.80 (de Wyatt Technology Santa Barbara, EUA) . 3.2 Cromatografía de permeación de gel con detección del Indice de refracción (sistema GPC-RI) Las inulinas se disuelven en el eluyente (DMSO+90mm NaN03) en una concentración de 1% (v/p) a 95°C durante 10 minutos bajo leve agitación en un agitador térmico. Después de un breve enfriado, se diluye la solución de inulina al 0.1% con eluyente (100 µ? de solución de inulina + 900µ1 de eluyente) y se colocó de inmediato en el automuestreador a 60°C. El análisis de los polímeros se realiza con los siguientes equipos: bomba Dionex P580, automuestreador Dionex AS50, horno de columna Dionex modelo 585 (Dionex GmbH, Idstein, Alemania), detector Shodex RI-71 ( Shodex/Shoko Co . LTD, Tokio, Japón) . El control de los sistemas se realizó mediante el software Chromeleon (Dionex GmbH, Idstein, Alemania) . Los polímeros son fraccionados en una precolumna PSS GRAM, 10 µ, y en las columnas de separación PSS GRAM 3000, 10 µ y PSS GRAM 100, 10 µ (PSS Polymer Standards Service GmbH, Mainz, Alemania) . Para el análisis se inyectaron 50 µ? de la solución de inulina al 0.1%. El fraccionamiento se realiza en el horno de columna a una temperatura de 60 °C y con un caudal de flujo de 0.7 ml/min con el eluyente DMSO+90mm NaN03. Para determinar las productos de panadería moleculares, se calibra el sistema con los siguientes estándares de dextrina (producto N° 31430, Fluka Riedel-deHaen, Seelze, Alemania) : dextrina TI (Pm 1,270), T5 ( Pm 5,220), T12 (Pm 11,600), T25 Pm 23,800), T50 (Pm 48, 600), T80 ( Pm 80,900), T150 ( Pm 147, 600), T270 ( Pm 273,000), T410 ( Pm 409, 800) T670 (667, 800). La evaluación de la distribución del peso molecular de las muestras se realiza a través del programa PSS inGPC compact V.6.20 (PSS, Mainz, Alemania) . 4. Determinación del contenido de agua La determinación del contenido de agua se efectúa con un titulador de Karl-Fischer AQUA 40.00 (de analytikj ena AG) . Como anolito se utiliza Hydranal-Coulomat AG (Riedel-deHaén, artículo N° 34836). Como sustancia de referencia se utiliza dihidrato de tartrato de sodio dibásico (Riedel-deHaén, artículo N° 32323) con un contenido de humedad de 15.61-15.71%. Se realiza el pesaje de 10-20 mg de muestra dentro de recipientes de ensayo de 5 mi (N20-5DIN, Machery-Nagel, artículo N° 702 04.36), se cierran los recipientes con tapas rebordeadas (N20 TS/oA, Machery-Nagel , artículo N° 702 815), y se determina el contenido de agua de la muestra usando el titulador de Karl-Fischer.
. Determinación del grado de ramificación Las inulinas en primer lugar se permetilan y se revisa la finalización de la metilación mediante espectroscopia ATR-IR (por el equipo y las condiciones, véase abajo) . A continuación se descomponen las muestras mediante hidrólisis ácida (análisis estándar de metilación) o alternativamente mediante la degradación reductiva dentro de sus bloques de formación de monómeros y se determinó la composición de moles relativa mediante cromatografía gaseosa (por el equipo y las condiciones, véase abajo) y espectroscopia de masa de cromatografía gaseosa (GC-MS, por el equipo y las condiciones, véase abajo) de los acetatos de alditol y los acetatos de alditol anhídrido parcialmente metilados . ATR-IR Equipo : Bruker Tensor 27 Técnica : Diamond ATR GC: Equipo : Cario Erba HRGC 5160 Mega Series Columna : Chrompack CPSÍ18CB (25 m) con ranura retención (1.5 m) ID: 0.25 I FD: 0.25 pm Gas portador He (80 kPa) Detector : FID Inyector : en columna Integrador : Merck Hitachi D-2500 Cromato-Integrador Programa de temp. 60°C (1 min isotérmica), 10°C/min a 170°C, 3°C/min a 230°C, 20°C/min a 290°C (20 min isotérmica) GC-MS GC Equipo : Agilent 6890 GC Columna HP-5, 30 m Gas portador: He Inyector: Split 5:1 Prog. de temp.: 60°C (1 min isotérmica), 10°C/min a 170°C, 3°C/min a 230°C, 20°C/min a 290°C (20 min isotérmica ) MS : EEqquuiippoo :: JEOL GCmate II espectrómetro de campo sectorizado de doble focalización Modo : El, 70 eV Evaluación : AMDIS32, search32 5.1 Permetilación (Según Ciucanu y Kerek / Ciucanu, I. & Kerek, F. (1984) A simple and rapid method for the permetilation of carbohydrates . Carbohydr. Res. 131, 209-217.) Se disolvieron aprox. 50 mg de muestra en 2.5 mi de sulfóxido de dimetilo. Luego se agregan hidróxido de sodio finamente molido OH/3 equiv. y OH/3 equiv. de yoduro de metilo y se agitan 24 horas a temperatura ambiente. Luego se agregan nuevamente la mitad de la cantidad de los reactivos. Las muestras luego se dializan durante cuatro días contra agua destilada (membrana de diálisis Spectra/Por M CO 3500, Spectrum Laboratories, Rancho Domínguez, CA, EUA) y se seca por congelación. Se verificó la completación de la metilación mediante espectroscopia ATR-IR. En la pe rme t i 1 a c i ón debería haber desaparecido la oscilación de valencia OH en el intervalo de 3300 - 3400 cm"1. 5.2 Análisis estándar de metilación Hidrólisis Se mezclaron aproximadamente 2 mg de inulina permetilada en un frasco V de 1 mi con 0.9 mi de ácido trifluoroacético 0.5 M y se hidroliza bajo agitación a 90°C durante una hora. Luego de enfriada la solución se evapora a sequedad en una corriente de nitrógeno. Los restos del ácido trifluoroacético se eliminan mediante la co-destilación con tolueno . Reducción La muestra hidrolizada se mezcla con 500 µ? de una solución NaBD4 0.5 M en NH3 2M y se calientan durante una hora a 60°C. Luego de enfriado se descompone el borohidruro de sodio excedente mediante el agregado de algunas gotas de ácido acético glacial. El borato resultante se elimina mediante la co-destilación con ácido acético metanolico al 15% de fuerza.
Acetilación Los alcoholes de azúcares parcialmente metilados formados durante la reducción se mezclan con 200 µ? de anhídrido de acético y 50 µ? de piridina y se acetilan durante 2 horas a 90°C. La solución se enfría y se mezcla luego con solución saturada de bicarbonato de sodio hasta que no se observa más formación de gas. Luego se extrae cuatro veces en cada caso con 15 mi de diclorometano . Las fases orgánicas reunidas se lavaron dos veces en cada caso con 15 mi de solución saturada de NaHC03, una vez con 20 mi de HC1 0.1 M frío y una vez con 25 mi de agua destilada. A continuación se seca sobre cloruro de calcio la solución y se concentra al vacío, y se lleva en diclorometano para la medición GC . 5.3 Degradación reductiva Se disuelven aproximadamente 1 mg de la muestra permetilada en un frasquito de vidrio de tapa a rosca en 500 µ? de diclorometano, se mezclan con la unión de glucósidos/6 equiv. en trietilsilano y triflato-TMS 4 equiv. y se agita durante 2 horas a temperatura ambiente. Después del agregado de 20 µ? anhídrido acético, se continúa agitando durante 2 horas a temperatura ambiente. La reacción luego se detiene mediante el agregado de solución de NaHCC>3 acuosa saturada, y se continúa agitando por 1 hora. El procesamiento se efectúa mediante la extracción con diclorometano y posterior lavado de las fases orgánicas reunidas con solución de NaHC03 saturada acuosa y agua destilada. Finalmente se seca la solución sobre cloruro de calcio y se concentra en una corriente de nitrógeno y se lleva en diclorometano para la medición GC . 5.4 Análisis cualitativo y cuantitativo Los productos de degradación se analizaron cuantitativamente mediante cromatografía gaseosa con inyección en columna y detector de ionización de llama (FID) . Las superficies pico se corrigieron según su respuesta de carbono efectiva. La asignación de los picos se realizó en base de sus espectros de masa (GC-MS) y los tiempos de retención de muestras comparativas conocidas. 6. Calorimetría de escaneo diferencial de inulina Se prepararon 40 mi de una solución de inulina al 15% en fuerza (p/v) en tubos de polipropileno con graduación de 50 mi (30.0 x 115 mm, de Greiner, número de pedido 227261). Esto se logró al agregar el respectivo polvo a agua destilada doble y se agita. A continuación se colocan todas las suspensiones existentes en un baño de agua (95°C) y se disuelven con repetida agitación. Al cabo de 20 minutos, se establece visualmente que todas las suspensiones se disolvieron por completo. Luego las soluciones preparadas se distribuyen en partes iguales en tubos de polipropileno con graduación de 50 mi (30.0 x 115 mm, de Greiner, número de pedido 227261) y de inmediato se congelan a profundidad en nitrógeno líquido. Luego las soluciones congeladas se sometieron durante dos días a liofilización (contenido de agua de aproximadamente 10%) y se molieron con mortero. La determinación del contenido de agua de las muestras se realiza mediante un titulador automático Karl-Fischer (véase Métodos Generales 4). Para una medición DSC, se pesan aproximadamente 10 mg de sustancia seca de inulina en un crisol de acero inoxidable (volumen 50 µ?), se encuentra el peso exacto, y se añade 30 µ? de agua destilada. Luego los crisoles se sellan herméticamente. Como referencia se utiliza un crisol de acero inoxidable vacío. En un dispositivo DSC con automuestreador
(Perkin Elmer; Diamond) se calienta la muestra de 10-160°C con una velocidad de calentamiento de 10°C/minuto. El análisis de datos se realizó mediante el programa de software PYRIS 7.0
(Perkin Elmer, 63110 Rodgau-Jügesheim, Alemania). Esto conllevó a la determinación de T0 (principio) y la entalpia libre dH . 7. Determinación de la viscosidad Se prepararon soluciones acuosas de inulina de distintas concentraciones (peso por volumen de agua destilada) bajo agitación a 98°C, y las soluciones claras se midieron de inmediato luego de un tiempo de disolución no excediendo 13 min. Las mediciones se realizaron en un BOHLIN Gemini Advanced Rheometer (Malvern Instruments; Herrenberg, Alemania) aplicando el modo de viscosimetría isotérmica (90°C) en un sistema de placa-cono CP4°/40mm. La ranura de medición se recubrió con una capa de aceite de parafina extraliviano . Como precizallamiento se utilizó una velocidad de c i z a 11 ami en t o de 10 s"1 durante 60 s con un tiempo de relajación de 10 s. El ci zal lamiento se midió en un modo de velocidad de ci zal lamiento en pasos logarítmicos. La velocidad inicial de c i z a 11 ami en t o fue de 20 s"1, la velocidad final de ci za 1 lamiento de 30 s"1, en una rampa ascendente con 20 s de tiempo de permanencia y 10 s de integración. Los datos se basan en los valores promedio en el intervalo de 20 s-1 a 30 s"1 y son los medios de tres mediciones independientes por punto de datos. Todas las mediciones que fueron declarados como periféricas no se incluyeron como valores promedio. La definición de "periférica" se realizó con el así llamado "método de cuartil". Esto conllevó que las periféricas se especificaran como todos los valores de medición que se encuentran fuera del criterio de intervalo Q2 k* (Q3-Qi) = sin periféricas < Q2 - k* (Q3-Qi) (SACHS, Lothar: Angewandte Statistik, 10a edición, Springer-Verlag Berlín (2002) , pag. 364 y seguidas) . En este caso Qi y Q3 es el cuartil de 25% y el cuartil de 75%, respectivamente, y Q2 el valor medio (cuartil de 50%) de los datos de medición. Para el factor k se utilizó un valor de 1.5. 8. Determinación de la resistencia del gel y el comportamiento viscoelástico Se colocan 70 g de una suspensión de inulina de 17% en peso en agua (destilada) dentro de un vaso de medición MV de un viscosimetro Haake Rotovisco VT 550. A continuación se insertó un agitador a paletas y se instaló en el dispositivo precalentado (90°C, revestimiento de calentamiento) . Luego se calentó la mezcla bajo agitación a 128 rpm durante 15 min. Al cabo de 15 min, se pasó la mezcla a 90°C a un recipiente el cual estaba compuesto de un fondo y una pared de dos anillos cilindricos de hoja de acrilico (cada uno 20 mm de altura, 30 mm diámetro) los que estaban superpuestos y fijados entre si mediante una cinta adhesiva (19 mm de ancho) . La mezcla se vertió sin burbujas hasta un nivel de llenado de aproximadamente 5 mm por debajo del borde superior dentro del recipiente. A continuación se tapó herméticamente el recipiente con una lámina de aluminio y se dejó en reposo hasta el día siguiente a temperatura ambiente (23°C) durante la noche. La medición de la resistencia del gel se realizó luego del almacenamiento durante aproximadamente 20 horas a temperatura ambiente (23°C) mediante un dispositivo analizador de textura TA XT2. Para que fuera posible realizar la medición de la resistencia del gel en una superficie lisa, sin secar, en primer lugar se retiró la cinta adhesiva que mantenía unidos los dos anillos cilindricos del recipiente. A continuación se dividió el gel entre los dos anillos con una navaja de afeitar de modo que la parte inferior del gel presentara una superficie lisa. Se medió la resistencia del gel con el analizador de textura TA XT2 por introducción (1 mm) de un casquete plano (diámetro 24.5 mm) en el gel. Los parámetros en el analizador de textura fueron los siguientes: Principio de medición: fuerza en sentido de la presión Velocidad delantera: 2 mm/s Velocidad de prueba: 2 mm/s Valor inicial: 0.01 N Velocidad de retorno: 2 mm/s Recorrido: 1 mm Se indica el valor máximo en Newtons de una única introducción del casquete. EJEMPLO 1 Caracterización de la inulina de raices de alcachofas 1. Cultivo de plantas de alcachofas El cultivo de plantas de alcachofas de la especie Madrigal se realizó en las cercanías de Valencia, España. La siembra de las semillas se efectuó en abril de 2005, y la cosecha de las plantas en agosto/setiembre 2005. Se separaron las raíces de la parte de crecimiento superior al suelo, se retiró la tierra adherida y se secó. Las raices luego fueron transportadas sin refrigerar desde España a Alemania. Hasta la extracción de la inulina se almacenaron las raices a -20°C. 2. Preparación de inulina a partir de raices de alcachofas Para la preparación de la inulina se utilizaron raices de plantas de alcachofas de la especie Madrigal de aproximadamente 4-5 meses de edad. De 60 kg de raices se retiran los restos de tierra adheridos mediante lavado en el estado congelado profundo con un limpiador de alta presión
(Kárcher 240) antes de ser procesados adicionalmente a trozos en una cortadora (Gloria Universal garden shredder natura 2800L) . Los trozos se colocan dentro de un extractor con calefacción de recubrimiento con agitador de entrada que contiene agua precalentada a 70-90°C. La cantidad total de agua agregada es de 180 kg . El pH del extracto se ajusta mediante el agregado de NaOH a 9.0. Después de un calentado rápido de los trozos triturados a 80-85°C a través del revestimiento del extractor, el triturado se agita durante aprox. 60 min a 80-85°C a fin de extraer la inulina (fructano) de los trozos. Después de ese periodo, se separa el extracto en bruto de los trozos mediante bombeo. La decoloración del extracto en bruto se realiza en un proceso de dos etapas mediante la formación de un total de
0.7 g de Mg (OH2) /100 mi de extracto. En la primera etapa se disuelven en 170 de extracto teñido de color café oscuro, 3400 g de MgS04 * 7 H20 (correspondiente a 0.5 g Mg(OH2)/100 ml de extracto) bajo agitación en el lapso de 10 rain. ? continuación, se agregan 1015 g de Ca(OH)2 al 96% de fuerza como suspensión en 3 1 de agua y se agita durante 10 min. Se fija un pH de 9.4. La mezcla completa del precipitado se somete a clarificación cuantitativa en un lapso de 120 min en un separador en forma de placa (GEA, Westfalia, tipo SC 6-06-076). La solución de extracción decolorada tiene un color amarillo claro y está libre de materiales que causan turbiedad. Como fracción de sedimento eliminado se obtiene una fase sólida a modo de pasta espesa. Con la solución de extracción asi obtenida y que comprende 150 1, se realiza repetidamente el paso completo de decoloración con MgS04 * 7 H20 (equivalente a 0.2 g Mg(OH2)/100 ml de extracto) y 410 g de Ca(OH)2 al 96% de fuerza como suspensión en 1.5 1 de agua. La mezcla completa del precipitado se clarifica de modo cuantitativo durante 30 min en un separador de plato. La solución de extracción decolorado con un pH de 9.4 es clara, tiene una coloración amarilla pálido y está libre de materiales que causan turbiedad. Como fracción sedimento se obtiene nuevamente un centrifugado en la forma de pasta espesa . Del extracto asi aclarado se obtiene inulina sólida mediante refrigeración durante un periodo de 48 h a una temperatura de 4°C. La inulina se obtiene por separación centrífuga con el separador de plato como sedimento tipo sedimentado . El sedimento se continúa purificando dos veces sucesivas en la misma concentración que la existente en el extracto aclarado mediante disolución de la inulina en agua caliente y una nueva precipitación por almacenamiento durante 48 h a 2°C. El sedimento de inulina finalmente obtenido se disuelve completamente de nuevo en la misma concentración como se usó anteriormente en agua con entrada de calor. Luego la solución caliente se filtra a través de un filtro de placa con capas de filtro. La inulina es posteriormente precipitada por refrigeración de la solución (2°C, 48h) y el producto final es liofilización . La Figura 1 se muestra una representación esquemática del progreso de extracción. Durante el proceso de extracción, se analizó la distribución polimérica después de los distintos pasos de extracción y purificación mediante cromatografía de permeacion de gel con detección del índice de refracción y calibración con estándares de dextrina (sistema GPC-RI, véase Método 3.2 en "Métodos Generales") . Como puede verse en la Figura 2, la distribución polimérica del extracto (B) después de la extracción de agua caliente es comparable con la de las raíces lavadas (A) . La Figura 2 muestra un análisis GPC-RI de la distribución polimérica en las raíces lavadas de alcachofas (A) y el extracto después de la extracción de la inulina con agua caliente (B) . El análisis de la distribución polimérica después del fraccionamiento de la inulina en frío (4°C) demostró que se separó una fracción de inulina de elevado peso molecular (C) de una fracción de bajo peso molecular (D) (Figura 3) . La Figura 3 muestra un análisis GPC-RI-A de la distribución polimérica en el extracto después de la extracción de la inulina (B) con agua caliente, en el sedimento después de la precipitación de la inulina a 4°C (C) y en el flujo superior que se obtuvo luego de la centrifugación de la inulina después de la precipitación (D) . Se logró un enriquecimiento adicional de la inulina de elevado peso molecular y una perdida de sustancias de bajo peso molecular, en especial mono- y disacáridos, mediante la precipitación nueva de la fracción de inulina de elevado peso molecular (Figura 4) . La Figura 4 muestra un análisis GPC-RI de la distribución polimérica en la inulina (C) precipitada a 4°C, en el sedimento después de la precipitación nueva (F) y la fase transparente luego de la precipitación nueva (E) . Asimismo después de la precipitación renovada de la inulina después de la filtración con agua caliente, quedó una inulina con menor grado de polimerización en la fase transparente (figura 5) . En la Figura 5 se muestra un análisis GPC-RI de la distribución polimérica en solución de inulina después de la filtración (G) , de la inulina sedimentada luego de la cristalización (K) y la fase transparente III después de la cristalización (H) . 3. Determinación de la pureza de la inulina preparada La determinación de la pureza de la inulina de alcachofas obtenida en el Punto 2 por la determinación del contenido de fructano y de agua del material 1 i o f i 1 i z a c i ón . Para la inulina de alcachofas se determinó un contenido de agua de 2.9% (véase método "Determinación del contenido de agua") . La determinación del contenido de fructano se efectuó mediante hidrólisis de la inulina con la enzima exo-inulinasa (véase Método "Determinación de fructano mediante hidrólisis con exoinulinasa") . A partir del contenido de fructano y del contenido de agua se encontró la pureza en base a la masa seca (MS) . Pureza = contenido de fructano x 100/(100-contenido de agua) Como puede verse de Tabla 1, el grado de pureza promedio de la inulina de alcachofas preparada es de 96% de la masa seca (MS) .
Digestión de exo-inulinasa Contenido Material Fructano [% de Pureza [% de agua [%] peso inicial] TM] Inulina de 2.9 93% ± 7% 96% alcachofas Tabla 1: Determinación de la pureza de la inulina de alcachofas preparada 4. Determinación del peso molecular mediante GPC-RI- MALLS De la inulina de alcachofas purificada obtenida en el Punto 2, asi como de las muestras de referencia Raftiline HP obtenidas en el mercado (de Orafti, Lote: HPBNH4 DNH4 ) y de la inulina de bulbos de dalia (de Sigma, articulo N° I-3754, Lote: 75H7065) se prepararon soluciones acuosas 0.5% (p/v) , y se determinó la distribución de productos de panadería moleculares de las inulinas mediante cromatografía de permeación de gel (véase método 3.1) . Esta distribución se representó en la Figura 5, y se han resumido en la Tabla 2 las productos de panadería de moleculares ( a nh i dr o f ruc t o s a = 162 g/mol) y longitudes medias de cadena calculadas a partir de ello. El análisis de la distribución de pesos moleculares usando el sistema GPC-RI-MALLS resultó para la inulina de alcachofas en un peso promedio de masa molecular Pm de 13, 995 g/moles y una masa molecular promedio numérica Mn de 11,620 g/moles. Ello equivale a una longitud media de cadena para DPw de 86 y para DPn de 72. Las longitudes de cadena de la inulina de alcachofas purificada son notoriamente más prolongadas en promedio que aquellas de Raftiline HP (DPw = 36, DPn = 29) y de la inulina de dalias (DPw = 41, DPn = 33) . Ello también se refleja en las productos de panadería moleculares mínimas y máximas, las que son notoriamente mayores para la inulina de alcachofas.
Tabla 2: Distribución de masa molecular de diferentes inulinas 5. Resultados de la determinación de glucosa, fructosa y sacarosa La determinación de la proporción de glucosa, fructosa y sacarosa en la inulina de alcachofas obtenida en el Punto 2 se realizó mediante determinación fotométrica del azúcar en soluciones de inulina al 5% de fuerza como se describe en el Método 3 ("Determinación de azúcar") . Como puede verse en la Tabla 4, en la inulina de alcachofas purificada el contenido de glucosa fructosa y sacarosa son inferiores a 0.1% de 1 inulina en polvo.
Tabla 3: contenido de glucosa, fructosa y sacarosa inulina de alcachofas purificada 6. Grado de ramificación 6.1 Análisis de metilación estándar El grado de ramificación se determinó en una muestra inulina de la invención con un DPw de 90 y un DPn de 84. Como ejemplos comparativos se utilizaron Raftiline HP (de Orafti, lotes HPBN03DN03 y HPBNH4 DNH4 ) e inulinas de bulbos de dalia (de Sigma, articulo N° 1-3754, lote: 022K7045 o 75H7065) y raices de alcachofa de Jerusalén (Sigma, articulo N° 1-2880 lotes 111H7045 y 88F7220) se determinó el grado de ramificación mediante análisis de metilación (véase Métodos Generales , 5.1). La hidrólisis, reducción y acetilación de fructanos con uniones 2-1 resulta en 1 , 2 , 5-tri-0-acetil-3 , 4 , 6-tri-0-metil-D-manitol y -sorbitol. Los radicales fructosilo terminales proporcionan 2 , 5-di-0-acetil-l , 3 , , 6-tetra-O-metil-D-manitol y -sorbitol. Una unidad de glucopiranosilo terminal resulta en 1 , 5-di-0-acetil-2 , 3 , 4 , 6-tetra-O-metil-D-sorbitol . Los bloques formadores ramificados adicionalmente en posición 6 entregan los correspondientes 1 , 2 , 5 , 6-tetra-0-acetil-3 , 4 -di-O-metilalditoles . En todas las muestras de fructano, además de los productos que evidencian uniones 2-1, es posible detectar aquellos bloques formadores de fructosa y glucosa terminal. En los cromatogramas se observó además dianhidrido de difructosa (DFDA, aprox. 3% en moles) la que al eliminar el TFA se forma en la corriente de nitrógeno a partir de fructosa con uniones 2-1. Mediante los espectros de masa . pudieron adicionalmente identificarse en todas las muestras productos resultantes de una unión 2-1,6. También se identificaron compuestos 1,3- y 1 , 4-acetilados , los que provienen con ramificaciones en la posición 3 y 4, respectivamente, pero también pueden provenir de metilación incompleta. La ocurrencia no especifica de productos 1,3- y 1 , -acetilados es un indicio de submetilación . Suponiendo que la posición 6 está afectada por la submetilación en la misma medida que las posiciones 3 y 4, la proporción no especifica (valor medio de compuestos 1,3-Ac y 1,4-Ac) se resta de la proporción de unidades de fructosa 2 - 1 , 6 - r ami f i cada s . En la siguiente Tabla 4 se muestran los resultados emergentes de estas formas. Tabla 4 2-1 , 6-Fructosa Muestra [% en moles] * Inulina Alcachofa 1.4 Raftiline HP 0.4 Dalia 0.2 Alcachofa de Jerusalén no se detectó * basado en todas las especies encontradas La evaluación del análisis de metilación reveló para la inulina de alcachofas un grado de ramificación de 1.4% en moles. El grado de ramificación de esta inulina es de ese modo notablemente más elevado que en las inulinas de las muestras de referencia de achicoria (RaftilineHP) , dalia y alcachofa de Jerusalén . 6.2 Degradación reductiva En coincidencia con el análisis estándar de metilación, es posible identificar en todas las muestras por separación de glicósidos reductiva los correspondientes productos de la glucopiranosa terminal (1, 5-Anhidro-2, 3, 4, 6-tetra-0-metil-D-sorbitol) , de fructofuranosa terminal (2, 5-anhidro-l, 3, , 6-tetra-O-metil-D-manitol y sorbitol) y fructofuranosa con uniones 2-1 (1-0-acetil-2, 5-anhidro-3, 4, 6-tri-O-metil-D-manitol y sorbitol). Para todos los fructosanos es posible además detectarse mediante los espectros de masa los productos que se generan cuando se presenta una unión 2-1,6 (1, 6-di-0-acetil-2, 5-anhidro-3, -di-O-metil-D-manitol y sorbitol) . Además, se produce 2, 6-di-0-acetil-l, 5-anhidro-3, -di-0-metilmanitol, el cual es un producto de reorganización que surge de unidades de fructosa con uniones 2-1,6. También aquí, se detectaron en la GC-MS productos de submetilación no especifica (véase 6.1). Además apareció una pequeña proporción de alditoles de cadena abierta no separados. Se tuvieron en cuenta estas pequeñas proporciones en la unión 2-1. Al restar las proporciones no especificas se obtuvo para la inulina de la invención un grado de ramificación (proporción = de fructosa con uniones 2-1,6) de 1.7% en moles . EJEMPLO 2 Propiedades de la inulina de raices de alcachofas Todos los estudios posteriores se refieren a la inulina de alcachofas de la invención que se describió anteriormente en las Tablas 2. Las inulinas comparativas Raftiline HP y de dalia son asimismo las detalladas en el Ejemplo 1.
1. Investigación por calorimetría diferencial de escaneo de inulina El análisis por calorimetría diferencial de escaneo de inulina (para el procedimiento: véase Métodos) demostró notorias diferencias entre los diferentes materiales (véase Tabla 5) respecto del comportamiento de fundición. Ambas muestras de inulina presentaron una gran diferencia respecto de la entalpia de fusión. Esta se ubicó en la inulina de alcachofas en más de 25.2 J/g y en Raftiline HP sólo de 22.8 J/g. En Tinicio (T0, por sus siglas en inglés) las diferencias fueron asimismo remarcadas. La temperatura de fundición inicial en la inulina de alcachofa fue 41.1°C, lo que fue más de 3°C más elevada que en el caso de la inulina de achicoria comparativa. Esa estabilidad térmica aumentada de la inulina de alcachofas puede ser una ventaja considerable en determinados procesamientos térmicos en el área de los productos alimenticios, dado que la inulina de alcachofas presenta una sensibilidad notoriamente inferior frente a temperaturas elevadas que la inulina de achicoria.
Tabla 5 2. Viscosidad Tabla 6: Comparación de la viscosidad dinámica < inulina de achicoria e inulina de alcachofas en agua como función de la concentración
Como puede verse en la Tabla anterior, ambas inulinas en concentraciones de hasta 24% (p/v) muestran valores muy bajos de viscosidad a 90°C (agua = 1 mPas) . En concentraciones de 26% (p/v) y en especial de 28%, la inulina de la invención se tornó viscosa, mientras que Raftiline HP se mantuvo hasta un 28% (p/v) muy similar al agua en su viscosidad. 3. El tamaño de las partículas luego de la liofilización La muestra liofilizada del Ejemplo 1 DPw = 86, se molió en un molinillo de cuchillas (Grindomix G 200, Retsch Technologie GmbH, Haan, Alemania) y se determinó el tamaño de las partículas mediante el análisis de cribado (máquina cribadora vibradora "Analysette 3" de Fritsch, frecuencia 2.0, auxiliares para cribado: 8 bolillas de ágata (lOmm 0) /criba, tiempo de cribado 1-2 minutos, cantidad colocada aprox. 50 g) . El resultado se muestra en la Tabla 7 siguiente. A partir del análisis de cribado pudo determinarse el diámetro medio de las partículas en 108 um. Una inulina preparada en analogía con el Ejemplo 1 y con un DPw de 93-94 también se liofilizó, molida en un molino de cuchilla e investigada por análisis de cribado (tabla 8) . Se formó un tamaño de partícula medio de 160 µ?. Tabla 7: Análisis de cribado de inulina DPw = 86:
Tabla 8: Análisis de cribado de inulina DPw = 94:
Ancho de malla/µ?? Masa/ g o o <63 8.33 16.74 <90 3.92 7.88 <125 6.17 12.40 <160 6.05 12.16 <200 7.60 15.28 <500 17.62 35.42 >500 0.06 0.12
Total 49.75 100.00 4. Secado por aspersión, tamaño de las partículas La inulina (DPw = 86, Tabla 2) preparada en el en Ejemplo 1, No. 2, después de una liofilización inmediata, se disolvió otra vez y luego se secó por aspersión en una unidad de secado por aspersión en lecho fluidizado Glatt GPCG3.1. A ese fin, se introdujo inulina liofilizada en agua, se calentó a 85-90°C y se disolvió. La solución calentada se secó por aspersión con variación de la temperatura del aire de escape, y se observó las propiedades del proceso y las propiedades del producto. La temperatura de entrada se mantuvo constante a 120°C. Tabla 9 - Parámetros de secado por aspersión
Adicionalmente al secado por aspersión, también se realizó un granulado por aspersión (Ensayo 5) . Los relevantes parámetros de procesamiento se indican en la Tabla a continuación. Se introducen como granulados origen iniciales 70 g de material secado por aspersión el cual se había preparado del siguiente modo: Secador por aspersión Büchi B-191, suministro: 20 g de agua y 4 g de inulina (DPw = 86), T (suministro) =80-90°C, T (entrada) =120°C, T(aire de escape)=93-94°C, potencia del aspirador 80%, potencia de la bomba 10%, boquilla de caudal de aire 450 1/h. Los granulados resultantes fueron en forma y consistencia de muy buena calidad. Fue posible la granulación hasta una temperatura de aire de escape de 52°C.
Del análisis de cribado tal como se describió previamente revelaron los siguientes diámetros medios de partículas : Ensayo 2 85 µ?t? Ensayo 5 300 µp? 5. Cristalinidad Las muestras de inulina en forma de polvo se prepararon sin tratamiento previo alguno en un portador de muestras (estándar) de 2 mm de espesor entre dos películas de cubierta PET . Se usó un portador de muestra de lmm para la muestra 2 (véase adelante) . Las mediciones con rayos X se efectuaron con un difractómetro D5000 de dos círculos de Bruker-AXS en transmisión simétrica usando la radiación Cu-Ka monocromática (Ge (111) monocromador) . Las tomas se efectuaron a 30 mA y 40 kV en el intervalo angular 2T de 3-29° (amplitud de paso ?2T=0.1°) y 29.5-104 (amplitud de paso ?2T=0.5), paso/ ?2T: 60 segundos. El software basado en el método de Ruland-Vonk ( AXS 7, desarrollado por Fraunhofer Institut für angewandte Polymerforschung, Potsdam (Alemania) , descrito en http://edocs.tu-berlin.de/diss/2003/rihm_rainer.pdf, pág. 19 y sigs.) se usó para establecer el grado de cristalinidad xc, los tamaños de los cristalitos D(hki) y el parámetro de desorden k, el cual es una medida de la interferencia de cuadriculado en los cristalitos, de los esquemas de dispersión. Se utilizó el esquema de dispersión para la muestra 2 (véase adelante) como expediente antecedente amorfo. La fructosa se utilizó como base química y se calculó con una densidad de 1.65 g/cm3. Los tamaños de los cristalitos D(hki) se determinaron a partir de las anchuras-medias de los reflejos de rayos X en las dos primeras interferencias principales a 2T = 8o y 12° mediante la fórmula de Scherrer. Se midieron las muestras de los ensayos de secado por aspersión 1-5 que se indicaron previamente, y las siguientes muestras: Ensayo 6: Inulina con DPw = 86, preparada como se describió en el Ejemplo 1, N° 2, y liofilizada. Ensayo 7: Muestra 1 disuelta en agua a 80-90°C y secada por aspersión bajo las siguientes condiciones: Secador por aspersión Büchi 190, T ( suministro ) = 80-90°C, T (entrada) = 120°C, T(aire de escape) = 80°C, corriente de aire 450 1/h, concentración de inulina = 20% en peso. Ensayo 8: Muestra 1 en agua suspendida a 25°C y secada por aspersión bajo las siguientes condiciones: Secador por aspersión Büchi 190, T ( suministro) = 80-90°C, T (entrada) = 120°C, T(aire de escape) = 80°C, corriente de aire 450 1/h, concentración de inulina = 20% en peso. Las mediciones de los grados de cristalinidad y los parámetros de desorden se indican en la siguiente Tabla
11. Tabla 11
. Formación de la estructura de las inulinas después de calentadas en agua Se prepararon respectivamente porciones de 15ml de suspensiones al 20% en fuerza de las inulinas en agua en frascos de aluminio (frascos RVA-3d de Winopal
Forschungsbedarf GmbH; Volumen aprox. 70ml; diámetro 38mm) , se agitaron y equiparon con una barra agitadora magnética y finalmente se cubrieron. Las suspensiones se calentaron con agitación usando un agitador multitérmico (VARIOMAG Multitherm 15 de H+P Labortechnik AG) . Para el control de temperatura en este caso se utilizó un sensor PT 100 (accesorio del VARIOMAG Multitherm 15) el que estaba en un frasco de referencia cubierto con agua destilada en el bloque de calentamiento. El agitador multitérmico se precalento de modo que la temperatura de la muestra de referencia permaneciera estable a 90°C. Las suspensiones a calentarse se colocaron sobre el agitador multitérmico y se agitó durante 8 minutos a 90°C. Después las muestras se retiraron del agitador multitérmico y se almacenaron a temperatura ambiente por 24 horas. Luego se midió la resistencia de los geles resultantes utilizando un analizador de textura TA-TX2 (Stable Micro Systems). Ésta medición se efectuó usando como sistema de medición el pistón de inserción SMSP/0.5 R076 (Stable Micro Systems) con un diámetro de 12mm. Se aplicaron los siguientes parámetros para la medición de TA con la celda de medición de 5 kg : • Opciones: medir la fuerza en la dirección de la presión • Un solo ensayo • Parámetro: velocidad hacia adelante 2.00mm/s • Velocidad de ensayo 0.50mm/s • Velocidad de retorno 0.50mm/s • Trayecto (profundidad de penetración) 3mm Fuerza de gatillo 2g Se investigó el comportamiento de la formación de la estructura de distintas inulinas después del tratamiento térmico en agua. Aquí se demostró que las inulinas de achicoria (Raftiline HP® y Beneo HPX®) en estas condiciones no forman estructuras del tipo gel (Tabla 12). En contraste de esto, las inulinas de alcachofa (DPw = 86 o 94 a partir de liofilización) forman estructuras muy resistentes. Sorprendentemente, la muestra en la que fue utilizada inulina secada por aspersión con DPw = 86 formó geles más resistentes aún que las muestras comparables en las que la inulina fue liofilizada. Esto en especialmente claro a partir del hecho de que las resistencias de geles encontradas en una concentración de sólo 15% (p/p) en la inulina utilizada estaban todavía considerablemente más altas que aquellas muestras comparativas liofilizadas a 20%. Tabla 12: Formación de la estructura de las inulinas después de calentados en agua Concentraciones Resistencia Desviación inulina, % (w/w) del gel [g] estándar
Raftiline HP®, DPw = 36 20 no gel - Beneo HPX® DPw = 33 20 no gel - Inulina DPw = 86 20 353 92**
Inulina DPw = 94 20 493 31*
Inulina DPw = 86, secada por aspersión 20 1182 347**
Inulina DPw = 86, secada por aspersión 15 539 93* * - n = 2 ** - n = 4 7. Propiedades prebióticas En un modelo de estudio in vivo se investigó el efecto prebiótico de la inulina según la invención en un sistema de fermentación de tres etapas (modelo de intestino) . Se averiguaron los tipos de bacterias los que colonizan el sistema de fermentación, y sus actividades metabólicas (formación de ácidos grasos de cadenas cortas) . 1. Materiales y métodos: a) Sistema continuo de cultivo de tres etapas: En este estudio se utilizó un sistema continuo de cultivo de tres etapas el que fue descrito anteriormente por Pereira y otros (2003) Appl Environ Microbiol 69(8), 4743-4752 y Probert y otros (2004) Appl Environ Microbiol 70, 4505-4511. El modelo de intestino constaba de tres recipientes de cultivo VI, V2 y V3 dispuestos en serie con volúmenes de trabajo de 0.28, 0.30 y 0.30 litros. Cada recipiente estaba provisto de un agitador magnético, la temperatura se mantuvo en 37 °C mediante un baño de agua, y el pH se controló en los recipientes individuales con un controlador de pH Electrolab. El sistema completo (incluyendo el depósito de medios) se manejó bajo condiciones anaeróbicas mediante el paso de nitrógeno estéril libre de oxigeno a través del liquido. El pH en los tres recipientes se ajustó mediante el agregado de una correspondiente cantidad de HCl-NaOH de 0.5 M a 5.5 (VI), 6.2
(V2) y 6.8 (V3). El recipiente 1 simuló las condiciones microbianas del intestino grueso anterior. Era relativamente rico en nutrientes, presentaba un pH relativamente más ácido y un tiempo de espera más breve que el recipiente 3 con un pH más neutral y comparativamente menos sustrato. El recipiente 3 simuló la parte posterior del intestino grueso. El recipiente 2 era el modelo de la parte central, transversal del intestino grueso (colon transverso) . En forma continua se sopló nitrógeno libre de oxigeno dentro del medio de cultivo estéril, y éste fue introducido por medio de una bomba peristáltica dentro de VI el cual sucesivamente comunicaba con V2 y V3. El medio de cultivo constaba de los siguientes componentes en agua destilada (g/1): almidón de papa, 5.0; pectina (citrus), 2.0, caseína (sal de sodio), 3.0; Raftiline LS (Orafti, Tienen; BE), 1.0; xilano (cáscara de avena), 2.0; arabinogalactona
(Fluka), 2.0; goma guar, 1.0; mucino (gástrica de los porcinos del tipo III), 4.0; triptona (oxoide) , 5.0; agua de peptona
(oxoide) , 5.0; extracto de levadura (oxoide), 4.5; sales biliares Nro. 3 (oxoide), 0.4; L-cisteina HC1, 0.8; NaHC03
(Fisher Scientific) , 1.5; hemina, 0.05; NaCl (Fisher Scientific), 4.5; KC1 (Fisher Scientific), 4.5; CaC12x6H20
(BDH) , 0.15; KH2P04 (BDH) , 0.5; FeS04x7H20 (BDH) , 0.005; MgS04x7H20 (Fisher Scientific), 1.25. Además, se agregaron 1.0 mi Tween 80 (BDH) y 10 microlitros vitamina K. Como indicador para condiciones anaeróbicas se agregó una concentración al 0.025% (v/p) de 4 mi de solución de resazurin al medio de crecimiento. El medio se autoadhirió a 121°C durante 15 minutos y se enfrió bajo atmósfera de nitrógeno. En tanto no se indica lo contrario, todos los productos químicos fueron comprados de Sigma Chemical Co . , RU . Recolección y preparación de materia fecal: El volumen restante de cada recipiente se llenó con suspensión fecal recién preparada proveniente de un hombre de 30 años quien durante los tres meses anteriores al ensayo no había ingerido antibiótico alguno. El 20% (p/p) de la suspensión fecal fresca fue producida con una solución salina reguladora de pH con fosfato (PBS) previamente reducida y digerida a velocidad normal durante 2 minutos en un aparato de digerir (estómago) . Los residuos grandes de alimentos se extrajeron mediante un saco filtrante. Después fueron empelados cien mi de la suspensión resultante para inocular cada uno de los tres recipientes de fermentación. El sistema fue inicialmente operado como cultivo de lote usando el medio de cultivo durante 48 horas. Después de 48 horas de fermentación del cultivo en lote, se introdujo el complejo medio de crecimiento el cual imita la composición del fluido intestinal dentro de VI y luego dentro de V2 y V3 a través de la bomba peristáltica. El tiempo de espera (R) se calculó como tasa recíproca de dilución para cada recipiente. El tiempo de espera se fijó en 27.1 horas, y el sistema se operó durante 12 días después de las 48 horas iniciales del período equilibrante para asegurar un estado estable. El tiempo total de espera era la suma de los tiempos individuales de espera R de cada termentador. Recolección de muestras: La primera muestra (5 mi) (día 0) se recolectó al cabo de 24 h de fermentación. La fermentación continuó hasta que se alcanzó un estado estable (al cabo de 10-12 días) (SS1). En esta etapa, se retiraron muestras del líquido de cultivo de cada recipiente para análisis posterior de bacterias y de ácidos grasos de cadena corta, y utilizándolas como indicador de SS1. Después de alcanzar SS1, se agregó al recipiente 1 el sustrato de ensayo cada día durante otro período de 10-12 días. La fermentación se continuó hasta que se hubo alcanzado otro estado estable (SS2) y nuevamente se tomaron muestras del líquido de cultivo de cada recipiente para análisis posterior. Conteo de bacterias en muestras fecales y muestras del modelo de intestino mediante el análisis FISH: Las muestras de recipientes individuales del sistema de fermentación fueron tratadas como se indica a continuación. Preparación de muestras: se retiraron muestras (375 µ?) de los cultivos de lote, agregados a 1125 µ? de solución filtrada de paraformaldehido al 4% (v/p) (pH 7.2), mezclada y almacenada durante la noche a 4°C a fin de fijar las células. Las células fijadas se centrifugaron a 13,000 rpm durante 5 minutos y se lavaron dos veces en una solución filtrada de regulador de pH de fosfato y se volvieron a suspendieron en 150 µ? de PBS. Se agregó etanol (150 µ?), y la muestra fue mezclada y almacenada a -20°C hasta su uso, pero no por más de 3 meses. Hibridación : Las células fijadas (16 µ?) se agregaron a 264 µ? de regulador de pH de hibridación filtrado precalentado (horno) (precalentado en X (30 mm Tris-HCl, 1.36 M NaCl, pH 7.2, 0.1% v/v dodecilsulfato de sodio, SDS) y se mezclaron. La mezcla se agregó a la sonda apropiada rotulada Cy3 (50 ng/µ?) en una proporción de 9:1 (v/v), se mezcló y se colocó durante la noche a temperatura adecuada en el horno de hibridación. Lavado y filtrado: La muestra hibridizada (alícuotas apropiadas para la lograr de 30 a 150 células por campo de visión) se agregó a 5 mi de regulador de pH de hibridación filtrado precalentado (20 mm Tris-HCl, 0.9 M NaCl, pH 7.2) junto con 20 µ? de DAPI ( ' , 6-diamidino-2-phenylindol , 500 ng/µ?) y se dejó por 30 minutos a temperatura de hibridación apropiada. La mezcla se colocó en un filtro de membrana negra con un tamaño de poros de 0.2 µp? (GTBP 01300, Millipore Corp.). Se colocó en el filtro Slowfade-Light Antifade (Molecular Probes Europe, Leiden, NL) a fin de evitar un desvanecimiento de la fluorescencia, y los soportes se almacenaron en la oscuridad durante un máximo de 3 días a 4°C. Un mínimo de 15 campos de visión por soporte se analizó con un microscopio de fluorescencia Nikon Microphot EPI (aumento de 1000 x) . Se empleó el filtro DM510 (550 nm) para contra las células hibridizadas, y se utilizó el filtro de extracción DM400 para las células teñidas con DAPI . La siguiente fórmula se utilizó para calcular la concentración de células C (células/ml) en cada muestra: C = N x 15.56 x 14,873.74 * (1000/q) N: cantidad promedio de células contadas por campo de visión q: volumen de la mezcla de hibridación empleada 14,873.74: constante de aumento 15.56: factor para todas las diluciones realizadas Para el conteo de grupos importantes de bacterias, se utilizaron sondas de oligonucleótido 16S dirigidas al ARNr específicas del género rotuladas con el colorante fluorescente Cy 3 las que con anterioridad fueron diseñadas y validadas. Las sondas empleadas eran Bifl64, específica para bifidobacterium (Langedijk (1995), Appl Environ Microbiol 61, 3069-3075), Bac303, específica para bacteroides (Manz y otros (1996) Microbiology 142, 1097-1106), Hisl50, específica para el subgrupo Clostridium histolyticum y Erec482, específica para el grupo Clostridium coccoides-Eubacterium rectale (Franks y otros (1998) Appl Environ Microbiol 64, 3336-3345), Labl58, específica para Lactobacillus/Enterococcus (Harmsen y otros (1999) Microb Ecol Health Dis 11, 3-12), Ato291, específica para la agrupación Atopobium. El colorante de ácido nucleico 4 ' , 6-diamidino-2-phenylindol (DAPI) se utilizó para el conteo total de células (Tabla 13) . Tabla 13:
Análisis de ácidos grasos de cadena corta: Los ácidos grasos de cadena corta (SCFA) en muestras que se tomaron de distintos recipientes del modelo de intestino se analizaron como se describió en Pereira y otros, Appl. Environ Microbiol (2003) 69(8), 4743-4752. Se centrifugaron las muestras (6000 g, 10 min) a fin de eliminar bacterias y sólidos y después se filtraron a través de un filtro Polysulfon-HPLC con un tamaño de poros de 0.2 µp?. Luego se diluyeron 200 µ? de cada sobrenadado filtrado con 800 µ? de acetonitrilo (1:4) el que contenia 3.7 mm ácido 2-etilbutirico como estándar interno. Los ácidos grasos se determinaron mediante cromatografía gaseosa con un sistema HP 5890 Serie II GC provisto de una columna capilar empaquetada en sílice fusionado (Permabond FFAP, acherey Nagel, DE) (25 m x 0.32 mm, espesor de película 0.25 µ??) . Como gas portador se empleó helio con un flujo de volumen de 2.42 ml/min. La temperatura de la columna era de 140°C y la temperatura del inyector y del detector era de 240°C. 5 minutos después de inyectar la muestra, se elevó en pasos la temperatura de la columna en 20°C/min hasta 240°C y dejando que el sistema funcionara por otros 5 minutos más. La composición del gas se analizó usando una HP 3365 Serie II ChemStation Apg-top Software, Versión AO.03.34. Los ácidos subsiguientes se emplearon como estándares externos, en cada caso con concentraciones en el intervalo de 0.5 a 40 mm: ácido acético, ácido propiónico, ácido n-butírico, ácido n-valérico, ácido isovalérico (Fluka), ácido isobutírico (Fluka) y ácido n-caproico. En tanto no se indica lo contrario, todos los ácidos fueron comprados de Sigma y eran puros en más del 99%. Las concentraciones de SCFA se calcularon empleando una calibración estándar interna y se expresaron en mm por litro.
2. Resultados En el modelo de intestino que se describió arriba, se ensayaron las siguientes inulinas: Inulina de la invención: DPw = 95 Muestra comparativa: Raftinline HP® (Orafti) , DPw =
33 Se ejecutó la comparación entre el segundo estado estable (SS2) y el primer estado estable (SS1) y los datos se analizaron usando la Prueba T de Student. La Figura 6 muestra la comparación de la población bacteriana en el recipiente 1 (VI) entre el estado estable 1 (SS1) y el estado estable 2 (SS2) después del tratamiento con la inulina de la invención. Las Figuras 7 y 8 muestran las comparaciones correspondientes para el recipiente 2 (V2) y 3 (V3) . La Figura 9 muestra la comparación de la población bacteriana en el recipiente 1 (VI) entre el estado estable 1 (SS1) y el estado estable 2 (SS2) después del tratamiento con la muestra comparativa. Las Figuras 10 y 11 muestran comparaciones correspondientes para el recipiente 2 (V2) y 3 (V3) . La adición de la inulina de la invención en el modelo de intestino llevó a un aumento significativo de bifidobacteria en el recipiente 1 (P<0.05) . Se observó un incremento no significativo en los otros recipientes. Se observó un incremento en el recipiente 1, pero no era significativo, con la muestra comparativa. En el recipiente 3 la población de lactobacilos fue significativamente superior (P<0.05), pero en la población de Clostridia no se observó alteración alguna. Los Bacteroides y el grupo Clostridium coccoides-E. rectale eran significativamente inferiores en el recipiente 2 (P<0.05). La Figura 12 muestra la comparación de la concentración de ácido grasos de cadena corta (SCFA) en todos los recipientes ente el estado estable 1 (linea de base) (SS1) y el estado estable 2 (SS2) después del tratamiento con la inulina de la invención. Por cada recipiente y estado estable (p.ej. Vl-SSl) se concluyeron los ácidos grasos individuales como diagrama de barra en cada caso. De izquierda a derecha: ácido acético, ácido propiónico, ácido isobut rico, ácido butírico, ácido isovalérico, ácido n-valérico y ácido caproico . La Figura 13 muestra la comparación de la concentración en ácidos grasos de cadena corta (SCFA) en todos los recipientes entre el estado estable 1 (línea de base) (SSl) y el estado estable 2 (SS2) después del tratamiento con la muestra comparativa. En los tres recipientes aumentó la concentración propiónica luego de agregar la inulina de la invención, y el aumento fue significativo en el recipiente 2. La concentración de butirato se elevó en los recipientes 1 y 2. El agregado de la muestra comparativa al modelo de intestino produjo una elevación de la concentración de acetato, propionato y butirato en todos los recipientes, pero que solamente fue significativa en el recipiente 2. 8. Propiedades de la masa y del horneado Material El material usado para los ensayos de horneado comprende mezclas de harina compuestas de la harina de trigo estadounidense "King Midas"® más Raftiline HP® abastecido por Orafti o inulina de la invención con DPw = 86. Se sustituyó un 8% de la harina con inulina. La harina mezclada y el control sin sustitución se sometieron luego a mediciones reológicas de masa, asi como a ensayos de horneado. Métodos : 1) Farinograma (según el estándar ICC y AACC) : El farinograma se utiliza para la determinación de la capacidad de absorción de agua de la harina y para evaluar las propiedades de amasado de la masa preparada. Reactivos: agua destilada Equipos : Farinograph® E con puerto USB de la empresa Brabender, Alemania Amasador de 10 g con 2 paletas de amasado (Brabender) Para las características de calidad de la harina evaluada se determinaron y evaluaron los siguientes parámetros : Absorción de agua de la harina: se define como la cantidad necesaria de agua en mi por 100 g de harina con 14% de contenido de humedad cuando la masa alcanzó una consistencia máxima de 500 UF (Unidades de farinógrafo) . La consistencia de la masa es la resistencia de la masa en revoluciones constantes (63 rpm) , lo que se indica en UF. El tiempo de desarrollo de la masa se define como el tiempo en min entre el comienzo del ensayo (agregado de agua) y el pico máximo. 2) Ensayo de horneado (pan blanco de molde) : Equipos • Farinógrafo con cámara de amasado de harina de 300 g de la empresa Brabender, Alemania • Horno (MIWE gusto, Alemania) • Fermentador totalmente automático (Foster RBC Mk3, de Hobart, Alemania) • Balanza de 2 kg (Sartorius) • Amasadora (Brabender, Alemania) Ingredientes para la masa: 300 g de harina (con 14% de humedad de harina) 12 g de levadura (fresca) 6 g de sal (sal de mesa) 15 g de grasa de horneado 3 g de azúcar Agua (equivale a la absorción de agua menos 2.5%) Procesamiento de la masa: Las harinas y los ingredientes se mezclan durante 1 min en la cámara de amasado y luego se agregó la apropiada cantidad de agua. Al cabo de 2 min de amasado, se apagó el equipo para regresar la masa de la pared de la cámara de amasado hacia la masa principal. El proceso de amasado se continuó durante 6 min o 12 min para las harinas enriquecidas con inulina, según los datos del farinograma (tiempo de desarrollo de la masa en min) . La temperatura final de las productos de panadería fue de aprox. 26°C. Luego de finalizado el amasado, se dejó reposar la masa durante 10 min y luego se determinó el peso total de la masa. La división y determinación del peso de las porciones de masa se realizó en un plazo de 10 min. La masa se dividido en dos porciones del mismo tamaño y se amasó hasta redondearla durante 10s en la amasadora (Brabender) y luego se enrolló dentro de rectángulos. Las porciones de masa se colocaron en los moldes para pan y se oprimieron durante 60 min (tiempo de horneado) dentro del termentador totalmente automático (32 °C, humedad 87%). Se precalentó el horno a 250°C. Las porciones fermentadas de masa se salpican con agua y se colocan dentro del horno. Al cabo de 30 min de horneado a aproximadamente 200°C, se retiraron los panes y se dejaron enfriar durante lh a temperatura ambiente. Se determinó el volumen del pan mediante el desplazamiento de las semillas de colza. Las propiedades de la miga se analizaron visualmente y usando el analizador de textura TA-TX2 (Stable Micro Systems). La medición de la resistencia de la miga se realizó en tajadas de pan de un espesor aproximado de 1.5 cm usando el punzón de inserción SMSP/0.5 R076 (Stable Micro Systems) con un diámetro de 12 mm. Se aplicaron los siguientes parámetros durante la medición TA con la celda de medición de 5 kg . La medición se efectuó después del siguiente ajuste: • Opciones: fuerza de medición en sentido de presión Una sola prueba Parámetros: velocidad hacia delante 2.00mm/s Velocidad de prueba 0.50 mm/s Velocidad de retorno 0.50 mm/s Recorrido (profundidad de inserción) 7mm Fuerza del gatillo 2 g Resultados : Definición de términos: Rendimiento de masa (RM) : es la cantidad de masa proveniente de 100 partes en peso de harina. Es una característica que posibilita comparar la capacidad de absorción de agua y las resistencias de masa de las harinas. Por ejemplo una masa realizada con 100 kg de harina y 60 kg de agua con un RM de 160. El rendimiento de masa se define de diferentes modos: Rendimiento neto de masa: es la cantidad de masa proveniente de 100 partes en peso de harina y el agua Rendimiento bruto de masa: es la cantidad de masa proveniente de 100 partes en peso de harina, el agua y los demás ingredientes Rendimiento práctico de masa: es el rendimiento bruto de masa teniendo en cuenta las pérdidas por el procesamiento, la fermentación y el pesaje. Pérdida por horneado : el especialista entiende por pérdida por horneado, la pérdida de peso de la masa o de las porciones de masa durante el horneado. Esto principalmente se trata de agua evaporada de la masa y mínimas cantidades de otros componentes volátiles tales como alcohol, ácidos orgánicos y ésteres; por lo tanto el especialista también lo denomina de manera similar como "pérdida de agua" . La pérdida de peso (= pérdida por horneado) siempre se basa en el peso de la masa y representa la proporción del peso de la masa respecto al peso del pan. Se calcula del siguiente modo:
Pérdida por horneado = peso de la masa - peso del pan x 100 peso de la masa Las pérdidas elevadas por horneado tienen efectos negativos sobre el rendimiento de producto del panadero y de este modo sobre el peso y el número de productos de panadería a vender. Además, las pérdidas de agua durante el proceso de horneado tienen efectos negativos sobre la frescura de los productos de panadería, las que de este modo se vuelven viejos antes, es decir "rancios". Rendimiento de horneado (también rendimiento de pan) : El rendimiento de pan (RP) es la cantidad de productos de panadería que se obtienen de 100 partes de harina. El rendimiento de pan se basa en la cantidad de harina procesada . Ejemplo: de 40 kg de harina resultan en 60 kg de pan y un RP de 150 Tabla 14: Datos del farinograma Control + Control + 8% 8% de Control de Raftiline Inulina DPw HP® Parámetros = 86 Humedad de la 12.7 12.2 12 harina (%) Absorción de agua 63.3 57.7 66.3 (%) Tiempo de desarrollo de la 8 12.7 8.7 masa (min) Tabla 15: Resultados de horneado
estudio reológico de masa reveló un distintivo la capacidad de absorción de agua de la masa sustituida con la inulina de la invención (Tabla 14) . Es casi 9% más elevada que la de la harina comparativa que contenia Raftiline HP y es aún 3% más elevada que la de la harina comparativa en la que no se realizó sustitución alguna. El rendimiento de masa que es de interés económico especial, es por lo tanto notoriamente el más elevado para la masa que contiene la inulina de la invención (Tabla 15) . Ello es sorprendente porque la masa a la que se agregó Raftiline HP® muestra respecto de la masa de control, un rendimiento de masa mucho más reducido. También la consistencia de la masa con la inulina de la invención es ventajosa respecto de la masa con Raftiline HP®. El rendimiento de pan también es el más alto para el pan con la inulina de la invención, mientras que es el más reducido para el pan que contiene Raftiline HP®. El volumen especifico de ambos panes en los que se sustituyó la harina es similar, mientras que los demás parámetros de calidad tales como color de la miga, elasticidad, porosidad o esponjosidad son algo mejores para el pan con la inulina de la invención que en el pan comparativo con Raftiline HP® y el control sin sustitución. Una ventaja especial que muestra el pan que contiene la inulina de la invención es en relación al mantenimiento de la frescura. Esto es mejorado como lo muestra la resistencia de la miga respecto al pan de control y al pan que contiene Raftiline HP. Otra propiedad ventajosa también es el mayor contenido de agua de la miga fresca y de la miga almacenada, lo que es asociado con especial mejora sensorial aparte de un menor envejecimiento. 3) Preparación de pasta: Se ensayó otra aplicación de las muestras de inulina en la preparación de pasta. En este caso, se sustituyeron 5% y 10% de la harina de trigo con inulina. 1) Material: Harina de trigo de durum Inulina de la invención con DPw = 86. Raftiline HP® 2) Preparación de la masa de pasta: Se preparó la masa de pasta usando una mezcla de 200 g de harina-inulina con 34.5 o 35% de agregado de agua. La masa de control (harina de trigo sin sustitución) se preparó con 34% de agregado de agua. Dado que las productos de panadería con inulina son levemente más secas que la del control, se aumentó por lo tanto el agregado de agua. Las productos de panadería de pasta se prepararon mediante la máquina de pastas "Luna" de HÁUSSLER. El tiempo para levar fue de 5 min. Para la preparación de pasta ancha se utilizó un dado con un ancho de 9.5 mm. 3) Método: Se trató una parte de las tiras de pasta recién moldeadas, inmediatamente después de salir de la máquina, con 3 diferentes tiempos de cocción. La segunda parte se dejó secar al aire durante 2 días bajo condiciones ambiente. Para el ensayo de cocción, se pesaron en cada caso 3 tiras de pasta (frescas) y se colocaron dentro de un recipiente (50 mi) llenado con 45 mi de agua hirviendo. Los fideos se cocinaron a aproximadamente 100°C durante 2, 3 o 5 min y luego se dejaron escurrir durante un tiempo constante en un colador. Luego se determinó el peso de las tiras de pasta hervidas. De los valores de pesaje de las tiras de pasta antes y después de la cocción, se determinó el hinchamiento de la pasta. Asimismo se cocinaron las tiras de pasta que se secaron durante 2 días, pero por lapsos de 5, 10 y 15 min. En estos casos, también se determinó el índice de hinchamiento de los fideos. Para el cálculo del índice de hinchamiento se utilizó la siguiente fórmula: índice de hinchamiento = (peso después de la cocción/peso antes de la cocción) 4) Resultado: El mayor agregado de agua para la preparación de la masa de pasta con inulina suplementada aumento de modo correspondiente el rendimiento de la masa de pasta. El aumento del rendimiento es ventajoso desde el punto de vista comercial. También puede establecerse a partir de la prueba de cocción que la pasta con la inulina de la invención suplementada incrementar notoriamente el hinchamiento respecto con la de control y también respecto con la pasta suplementada con Raftiline HP®. Ese aumento ésta entre 5 y 20% (véase Tabla 16) . Tabla 16
9. Producción de yogurt Las recetas para yogurt se indicaron en la Tabla 17.
La inulina de la invención (inulina de cadena muy larga, VLCI) fue equivalente a la inulina del Ejemplo 1/Tabla 2, se secó por aspersión según las condiciones de Tabla 9, ensayo 2, y presentó un grado medio de polimerización de DPw de 86; la muestra comparativa Beneo HP® presentó un DPw de 34. Todos los valores porcentuales se refieren al peso en porciento en base de la composición total, mientras no se indica lo contrario.
Los ingredientes secos se mezclaron entre si para facilitar la dispersión de inulina y leche en polvo libre de grasa, y para luego agregarlas a la leche con ci zallamiento moderado a fin de formar la base del yogurt. La base estandarizada se mantuvo durante 3 horas a 4°C para que la leche en polvo libre de grasa pudiera disolverse completamente. Cada lote se pasteurizó durante 30 minutos a 80°C, enfriado rápidamente a 44°C e inoculado con Yo-Flex 88 (Streptococcus thermophilus and Lactobacillus delbrueckii, de Chr. Hansen Inc.) en una concentración de 3.6 g/1. Para el yogurt fermentado en frasco (yogurt estilo natilla) , previo a la incubación se vertió la base inoculada dentro de los empaques finales. Las mezclas base se incubaron a 4 °C durante 4-6 horas hasta alcanzar un pH 4.5 (pH inicial de aprox. 6.8) . Cuando el yogurt había alcanzado un pH 4.5, las muestras de yogurt estilo natilla se enfriaron a 4°C y se dejaron en este punto por 48 horas a fin de lograr la máxima viscosidad. La viscosidad se midió mediante un viscómetro Brookfield con un accesorio Heliopath. La Tabla 17 muestra los resultados con el yogurt fermentado en frasco (tipo natilla) . La inulina de la invención secada por aspersión al 2.5% mostró un incremento mayor aproximado en la viscosidad que la inulina al 4.5% del ejemplo comparativo. El yogurt con la inulina de la invención también tiene una viscosidad mayor que un yogurt comparativo n un contenido alto de grasas de 3.35%. Tabla 17 Todos los datos en porcentaje en base de la masa total, salvo la viscosidad y el pH. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
Claims (33)
- REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. - Inulina caracterizada porque tiene un grado promedio de polimerización DPW de entre 83 y 98.
- 2. - Inulina de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque tiene un grado promedio de polimerización DPW de entre 85 y 95.
- 3. - Inulina de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque tiene un grado de ramificación de entre 0.5 y 2.0% en moles de monómeros de fructosa con uniones 2-1,6 en base de todos los monómeros de inulina.
- 4. - Inulina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizada porque el cociente DPw/DPn es inferior a 1.25.
- 5. - Inulina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizada porque el cociente DPw/DPn es inferior a 1.20.
- 6. - Inulina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizada porque el cociente DPw/DPn es inferior a 1.15.
- 7. - Inulina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizada porque el contenido de glucosa es inferior a 2% en peso en base del peso seco total.
- 8. - Inulina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizada porque el contenido de glucosa es inferior a 1% en peso en base del peso seco total.
- 9. - Inulina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizada porque el contenido de fructosa es inferior a 2.5% en peso en base del peso seco total .
- 10. - Inulina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizada porque el contenido de fructosa es inferior a 1.5% en peso en base del peso seco total .
- 11. - Inulina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizada porque es una inulina secada por aspersión.
- 12. - Inulina de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, caracterizada porque está en la forma de partículas con un diámetro promedio de 100 - 250 µta.
- 13. - Un procedimiento para la obtención de inulina, caracterizado porque a) se trituran raíces de alcachofas b) medi-ante el tratamiento de las raíces trituradas con agua se obtiene un extracto, c) se eliminan los componentes colorantes del extracto obtenido, d) se precipita la inulina del extracto, e) se hace precipitar la inulina nuevamente al menos una vez.
- 14. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque comprende un paso adicional de filtración.
- 15. - El procedimiento de conformidad con las reivindicaciones 13 o 14, caracterizado porque se eliminan los componentes colorantes en el paso c) mediante i) dosificar al extracto de planta iones de magnesio (Mg2+) , ii) dosificar al extracto de planta al menos un componente alcalino iii) se forma un precipitado, y iv) se extrae el precipitado el cual se formó del extracto de planta.
- 16. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque una sal de magnesio se dosifica en el paso i) .
- 17. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la sal de magnesio se selecciona entre cloruro de magnesio, sulfato de magnesio, nitrato de magnesio, acetato de magnesio y propionato de magnesio .
- 18. - El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15-17, caracterizado porque el paso i) se lleva a cabo a una temperatura de 60-80°C.
- 19. - El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15-18, caracterizado porque la cantidad de componente alcalino se elige de tal modo que la acomodación de la proporción de moles de OH" : Mg2+ es 2.2:1 -1.8:1.
- 20. - El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15-19, caracterizado porque el componente alcalino es una solución o suspensión acuosa de un hidróxido de metal alcalino o hidróxido de metal álcalinotérreo.
- 21. - El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15-20, caracterizado porque el componente alcalino es una suspensión de hidróxido de calcio.
- 22. - Un producto alimenticio caracterizado porque comprende inulina que tiene un grado promedio de polimerización DPW de entre 83 y 103.
- 23. - El producto alimenticio de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque se selecciona entre productos lácteos, yogures, helados, helados suaves elaborados con leche, decoraciones elaboradas con leche, pudines, batidos con leche, natilla de huevo, quesos, barras nutritivas, barras energéticas, barras de desayuno, confitería, productos de panadería, galletas saladas, galletas, bizcochos, barras de cereales, bocadillos, té helado, helado suave elaborado con jugo de fruta, bebidas dietéticas, bebidas refinadas, bebidas para deportistas, bebidas energizantes , mezclas de bebidas en polvo como suplemento alimenticio, alimento para niños y lactantes, jugo de naranja complementado con calcio, pan, medias lunas, cereales, fideos, untables para pan, bizcochos y chocolates sin azúcar, golosinas masticables con calcio, productos de carne, mayonesa, aderezos para ensalada, mantequilla de nuez, comidas congeladas, salsas, sopas y comidas preparadas.
- 24. - El producto alimenticio de conformidad con las reivindicaciones 22 ó 23, caracterizado porque es un producto de extrusión.
- 25. - Un suplemento alimenticio caracterizado porque comprende inulina que tiene un grado promedio de polimerización DPW de entre 83 y 103.
- 26. - Una preparación cosmética caracterizada porque comprende inulina que tiene un grado promedio de polimerización DPW de entre 83 y 103.
- 27. - El uso de inulina que tiene un grado promedio de polimerización DPW de entre 83 y 103 como aditamento al producto alimenticio.
- 28. - El uso de inulina de conformidad con la reivindicación 27 como aditamento con propiedades prebióticas, un agente texturizante, un agente mejorador de la estabilidad, agente formador de viscosidad y/o fibra dietética.
- 29. - El uso de inulina que tiene un grado promedio de polimerización DPW de entre 83 y 103 como sustituto de grasa o aceite en productos alimenticios.
- 30. - El uso de inulina que tiene un grado promedio de polimerización DPW de entre 83 y 103 como aditamento en preparaciones cosméticas.
- 31. - El uso de inulina de conformidad con la reivindicación 30 como agente texturizante, agente mejorador de la estabilidad y/o agente formador de viscosidad.
- 32. - La pasta acuosa de inulina caracterizada porque tiene un grado promedio de polimerización DPW de entre 83 y 103.
- 33. - El uso de una pasta acuosa de conformidad con la reivindicación 32 como componente que imparte estructura, sustituto de grasa, sustituto de aceite, agente texturizante, agente mejorador de la estabilidad, y/o agente formador de viscosidad en productos alimenticios o preparaciones cosméticas .
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