MXPA05003257A - Procedimientos para la obtencion de aguamiel y jugos de agave deshidratados en polvo, y sus productos resultantes. - Google Patents

Abstract

Procedimientos de preparacion de productos de uso alimenticio a base de aguamiel y de jugos de maguey o de cualquier otro tipo de Agave, que se inicia con la recoleccion de los jugos azucarados, seguida una concentracion por calentamiento con o sin vacio, o bien por osmosis inversa. Al jugo natural concentrado se le agrega un soporte de tipo alimenticio como matriz que disminuya la reactividad de los componentes y evite el ennegrecimiento por la reaccion de Maillard. Como soporte o matriz alimenticia, pueden agregarse: harinas de maiz, trigo, avena, arroz, soya y/o almidones o productos derivados de estos, como polisacaridos simples (dextrinas) o modificados, asi como gelatina, gomas u otros aditivos de uso alimentario. Este material es sometido posteriormente a un tratamiento termico de secado por los procedimientos de conduccion o conveccion antes mencionados. El producto/s que tambien es novedad, denominado aguamiel o jugo de agave deshidratado en polvo (AMD), se presenta como un polvo blanco de facil disolucion en agua, con un contenido de humedad de aproximadamente 5,0-6,0 %, una aw de 0,40-0,50 y un pH 6,5-7,5, resultando inocuo para el consumidor, de suave sabor dulce y aroma propio del aguamiel o jugo de agave. Puede usarse como edulcorante, aporte de fibra soluble y como nutraceutico, promotor del crecimiento de microflora lactica benefica.

Description

PROCEDIMIENTOS PARA LA OBTENCIÓN DE AGUAMIEL Y JUGOS DE AGAVE DESHIDRATADOS EN POLVO, Y SUS PRODUCTOS RESULTANTES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con la industria alimentaria y el área gastronómica, y más específicamente con la industria de la producción de sustancias edulcorantes y alimentos funcionales que contienen diversos azúcares, entre los que se destacan la inulina y otros fructooligosacáridos (FOS).

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Desde hace siglos, los magueyes o agaves caracterizan los paisajes de las zonas áridas y semiáridas de México y contribuyen a la conservación y retención del suelo. En algunas regiones se cultivan delimitando terrazas para evitar la erosión y el deslave de las tierras. Su cultivo hace posible la ampliación de la productividad agrícola en zonas frías y calientes.

México es el centro de origen de la familia Amarilidaceae , a la cual pertenecen ocho géneros, entre ellos el género Agave. El uso de los Agaves se remonta a la época precolombina, cuando los pueblos indígenas encontraron en esta planta una fuente de materia prima para elaborar una variedad de productos, aplicando la fermentación del jugo del maguey para obtener una bebida ritual por excelencia, el pulque. Tal vez por sus características, no sólo el aguamiel y el pulque, sino las plantas mismas fueron muy apreciados por los antiguos nahoas.

El aguamiel, y los jugos de otros agaves, como tales o fermentados, resultan en bebidas ricas en azúcares y otros nutrientes que aportan valor nutricional y energético al ser humano. La Tabla 1 presenta algunas de las características más relevantes del aguamiel .

Tabla 1 Características típicas del a uamiel de ma ue * * Según el Patronato del Maguey (1964) especies de las cuales se obtiene el aguamiel para el pulque Agave salmiana, A. mapisaga, y A. atrovirens, y se distribuyen principalmente en el Valle de México, en los estados de México, Tlaxcala, Hidalgo y Puebla. Tanto las plantaciones como la cultura de tomar pulque, así como la gente que siempre dependió de esto, se están extinguiendo. Otras variedades de Agave como el A. tequilana se cultivan extensivamente en el estado de Jalisco y otras regiones del país. También se conocen otras variedades que se emplean para obtener mezcal.

Por los estudios químicos que se les ha realizado, se sabe que el aguamiel y los jugos de agave son líquidos ricos en diversos azúcares y con cierto contenido en proteínas y vitaminas, que los hace fácilmente alterables por microorg an ¡smos . La concentración y secado del aguamiel o jugos de agave en forma directa producen el oscurecimiento y caramelizacíón del producto. Este es un problema que soluciona la presente invención.

Por otra parte su contenido en inulina y fructooligosacáridos (FOS), los hacen de interés por que éstos compuestos con alto contenido de fructosa, pasan a través del estómago y el intestino delgado sin hidrólisis significativa, actuando como prebiótícos al estimular la proliferación de las bacterias lácticas benéficas a nivel del colon y a los agentes probióticos de origen exógeno.

De otras especies de Agave como el A. tequilana se obtiene también un jugo rico en azúcares.

En las épocas de excedentes de dichos jugos se les puede aplicar, por su contenido en ¡nulina y otros polifructanos un tratamiento de concentración y secado para estabilizarlos.

La posibilidad de una d i ers if icacrón en la utilización de estas plantas resulta de Interés en el aspecto económico, social y del medio ambiente. Obtener una producción más variada y con mayor valor agregado del recurso, representaría mejor rentabilidad para los productores y se estimularía su cultivo.

A los productos deshidratados en polvo como éstos, llamados AMD, solos o con otros agregados funcionales, por ejemplo, nopal deshidratado en polvo u otros agentes de origen natural o de síntesis, se les podría dar uso como nutracéuticos.

Dadas sus propiedades de fibra soluble, podrían usarse como aditivos para incorporarlos a otros alimentos, como productos lácteos y de panificación, en salsas, etc, ya que en la actualidad los FOS resultan de interés como coadyuvantes para el mantenimiento de la buena salud y prevención de eventuales enfermedades.

Además del valor nutricional y comercial de los productos obtenidos de los Agaves, el beneficio ecológico-ambiental que representan estas plantas para la conservación de los suelos y como recurso para las comunidades regionales, son otras razones adicionales para promover su implantación y desarrollo.

En las últimas décadas se han creado patronatos, comisiones promotoras y coordinadoras con objeto de promover el uso del maguey y sus productos, pero sus logros tecnológicos parecen haber sido limitados. Por otra parte, el uso que se da a los agaves se reduce, en muchos casos, a la obtención de un sólo tipo de producto (pulque, mezcal o tequila), cuando bien podría hacerse un uso nuevo y más amplio, que significaría un real beneficio para los productores, para que se interesen en su explotación y conservación, ya que por ejemplo en el caso del mercado del pulque ha decrecido significativamente su consumo y la población ya no siente motivación para hacer nuevas plantaciones.

Sin embargo por su contenido en azúcares con propiedades funcionales, el aguamiel o el jugo de Agave podrían ser revalorizados en su comercialización. Pero como son líquidos ricos en carbohidratos y nutrientes resultan de fácil alteración microbiana. Por ello es de interés estabilizarlos mediante un proceso de concentración, deshidratación y secado, para su posterior aplicación y uso en diversos productos de la industria alimentaria y gastronómica, lo cual constituye la esencia de la presente invención.

El antecedente más cercano al procedimiento y productos que se patentan es el jarabe concentrado de aguamiel o miel de agave. El Agave syrup, un producto alimenticio preparado con aguamiel de maguey se comercializa con éxito en Estados Unidos de Norteamérica. Se lo recomienda para la preparación de salsas y como edulcorante dado su alto contenido en fructosa, porque realza sabores sin endulzar demasiado el alimento de base. Sin embargo, como durante la concentración el aguamiel y los jugos adquieren un color pardo oscuro, no tienen aceptación para ser agregados a leche o productos de panificación y además su concentración en inulina y FOS es más baja que la que tienen los productos aquí propuestos, que se presenta como polvo blanco, manteniendo las características físico-químicas precedentes.

Problemática de los procesos relacionados El aguamiel líquido obtenido del maguey u otros gajes se puede almacenar durante corto tiempo a temperatura ambiente, porque esta sujeto a fáciles alteraciones microbianas y organolépticas. Generalmente al eliminar agua se produce un jarabe pegajoso y oscuro, por la reacción de Maillard que ocurre entre los azúcares concentrados y los aminoácidos de las proteínas presentes. Estos compuestos confieren color y en esta forma el producto es difícil de manejar por su marcada viscosidad. Además implica riesgos de derrame y mayores costos de transporte por el volumen que ocupa, ya que se trata de un líquido con considerable cantidad de agua.

Si bien existe un producto líquido conocido como Jarabe o Miel de Agave que tiene diversas aplicaciones, no se encontró descripción de un concentrado totalmente deshidratado como el producto propuesto, que pueda ofrecer otras alternativas de uso.

Dentro de nuestro conocimiento no se registra en el mercado local o internacional aguamiel o jugos de agaves deshidratados en forma de polvo con color blanco, de buen aspecto y excelente disolución en agua, con sabor dulce agradable y que posea características similares al de la innovación que se propone.

OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN Ventajas y cualidades del invento que se desea proteger El aguamiel y el jugo de agave son líquidos de sabor dulce, de relativamente bajo costo y accesibles en el mercado. Sus características físico-químicas hacen que sean productos de fácil deterioro. Su transformación en un producto estabilizado, que ocupe menos espacio y pueda ser conservado inalterado en el tiempo hasta su ulterior aplicación, resulta una novedad.

Los problemas anteriormente mencionados no se presentan, al aplicar el procedimiento que se introduce, ni en el producto que se patenta, porque las operaciones han sido evaluadas y optimizadas con enientemente y el producto obtenido ha resultado estable y no presenta modificaciones apreciables luego de 18 meses a temperatura ambiente.

Aunque no existe una norma de fabricación de este producto por ser de nueva creación, se requiere que el aguamiel o jarabe de origen se obtenga en forma higiénica y se procese inmediatamente o bien que sea refrigerado a bajas temperaturas, de preferencia a menos de 7° C, hasta que se proceda al tratamiento térmico de deshidratación parcial y secado.

El proceso de secado implica la remoción de agua para eliminar humedad y conferirle estabilidad al producto. Como los azúcares son sensibles a la temperatura y a la reacción de Maillard por interacción con los grupos aminos de las proteínas, es importante conocer como reducir este efecto, y esto es parte de la novedad.

La apariencia y características del producto final es la de un polvo blanco, que se mantiene sin alteraciones evidentes a través del tiempo, con agradable sabor, olor y textura. Tiene valor nutricional como edulcorante y como fibra soluble por su contenido en inulina, fructooligosacáridos y otros azúcares. Puede utilizarse como edulcorante, y como nutracéutico por su contenido en fibra prebiótica y agregarse fácilmente a harinas de maíz, y de trigo para productos de panificación y eventualmente a otras harinas o productos alimenticios. Por su color blanco también podría agregarse a productos lácteos y mezclarse con otras fibras solubles en nuevos productos.

Las operaciones de deshidratación parcial y secado en las condiciones que se indican más abajo, permiten obtener un producto que contiene los componentes nutricionales y aromáticos propios del aguamiel, incluidos en un soporte o matriz de tipo alimenticio, bajo forma de un polvo de fácil manipulación y que puede tener múltiples usos en la industria alimentaria y en la gastronomía.

Este producto resulta inocuo para el consumidor y por los tratamientos térmicos a que es sometido presenta un bajo contenido de microorganismos. Todos los componentes del producto AMD deshidratado en polvo están permitidos por la Secretaría de Salud. El producto puede emplearse para consumo en forma directa como polvo o en otras formas como aditivo para otros productos alimenticios antes mencionados.

Una vez obtenido el producto final es esencial el pronto envasado en sacos de papel o plástico que permita su manipulación y eviten la humedad, manteniendo valores de actividad de agua baja, para que no puedan desarrollar mohos, ni otros microorganismos, y que al mismo tiempo impidan el eventual acceso de insectos o roedores.

A diferencia del aguamiel original o del Jarabe de Agave que se comercializa, el AMD se puede estibar y manipular con mayor facilidad. La temperatura de conservación del producto final es de preferencia entre 15° C y 25° C, pudiendo tolerar temperaturas mayores sin alteraciones significativas. Este producto deshidratado puede sustituir en muchos casos con ventajas al aguamiel liquido y al jarabe de Agave, y tener otras nuevas aplicaciones.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL INVENTO La presente invención tiene dos vertientes, por un lado los procesos de producción de los productos novedosos y por el otro los productos mismos.

Descripción del procedimiento para la elaboración del AMD de Agave El aguamiel y los jugos de Agave originales se presentan como líquidos dulces, variables en su composición según tipo de especie y el lugar de origen, ricos en azúcares (azúcares totales: 5,8 - 16% p/v) y presentan contenidos en polifructanos o fructooligosacáridos (FOS) de 0.6-2.1 % p/v, siendo estos últimos compuestos de actual interés nutricional.Su contenido en proteínas oscila entre 7.0 y 8.0 mg/mL y contienen sales de calcio y de otros minerales.

El proceso de recolección depende de la fuente y difiere según se trate de Agave pulquero o de Agave tequilana u otros tipos de agave. La recolección del aguamiel o jugo de Agave se lleva a cabo de la manera tradicional, cuidando hacerlo en forma higiénica y transportarlo en contenedores o recipientes de acero inoxidable o de plástico con cobertura de resinas epóxicas de uso alimentario, previamente lavados y desinfectados.

El material se transporta refrigerado y se filtra por malla metálica o criba de 1-3 mm con la finalidad de eliminar todo cuerpo extraño. Luego se pasteuriza, durante 10-30 minutos a 72-85° C, preferentemente 15 minutos, con el propósito de desnaturalizar enzimas nativas e inactivar los microorganismos patógenos. El aguamiel o jugo de agave asi tratado puede procesarse inmediatamente o refrigerarse a 6-7° C, o mantenerse congelado, hasta el momento de su concentración a 80-100° C y el posterior secado final.

A partir del aguamiel o jugo original de Agave con un contenido de sólidos entre 6-14° Brix, se lleva a cabo una concentración pudiendo hacerse por medio de osmosis inversa, ultrafiltración, por calentamiento directo en marmita o con vacío en evaporador, empleando temperaturas entre 80-100° C y hasta alcanzar un valor entre 18-50° Brix, o por cualquier otro método que permita la concentración de azúcares. La goma precipitada puede retirarse o bien retenerse.

Es de importancia el conocimiento del contenido de agua de origen, la velocidad de evaporación y la velocidad de calentamiento, así como el tipo de soporte a utilizar, parámetros que permiten disminuir la cinética de la reacción de Maillard y por lo tanto su oscurecimiento. La velocidad de evaporación es una función de la temperatura y de la velocidad de calentamiento Al material concentrado parcialmente deshidratado, se le agrega en caliente y con agitación un soporte o matriz alimenticia, pudiendo emplearse: harinas de diverso tipo como las de maíz, trigo, avena, arroz, soya, y/o almidones o sus productos derivados como polisacáridos simples tipo dextrinas o modificados térmica o químicamente, gelatina, gomas u otros aditivos funcionales de tipo alimentario, alcanzándose entre 25-60° Brix. Este material es luego sometido a una deshidratación más severa a temperaturas que oscilan entre 80° y 190° C para obtener el producto final en polvo con 5,0-6,0 % de humedad y un pH final entre 6,5 y 7,5, dependiendo del material de origen.

El proceso puede realizarse por medio de secado en charolas, por evaporación con o sin vacío, por atomización por boquilla o disco usando aire caliente, en lecho fluido, en tambor rotatorio con camisa de agua caliente o vapor, o por un proceso de secado con rodillos, según se procede para el secado de leche o huevo líquido.

El tiempo y la temperatura de deshidratación y secado final son fundamentales porque cuando son excesivos, puede formarse un endurecimiento superficial de las partículas y quedar humedad en el centro de la misma, la que durante el almacenamiento puede difundir aumentando el valor de actividad de agua (aw> del producto, con riesgos de alteración. Hay que lograr una fase dinámica de transferencia de masa y energía durante la operación final de secado, que permita lograr un producto final con un promedio de humedad de 5-6% y una a v/ de 0,40-0,50. 2. Descripción del producto Luego del proceso de secado se recolecta el producto final (AMD) como un polvo blanco, de fácil dispersión en agua, con sabor dulce y ligero aroma a aguamiel o jugo de agave. Según el proceso y las aplicaciones a que se destine, si hiciera falta puede someterse a una molienda posterior más fina para obtener la gran ulometría deseada.

El producto obtenido puede ser almacenado por 18 meses o más y mantiene estables e inalteradas sus características físico-químicas y organolépticas, lo cual resulta práctico para su empleo.

El mismo ofrece buen poder edulcorante, que depende del grado de concentración y presenta además una buena solubilidad en agua. Por el poder edulcorante de la fructosa y otros azúcares simples y su contenido en oligosacáridos, podría ser de interés para su incorporación en productos alimenticios destinados a diabéticos, ya que por el tipo de su composición perturbaría menos el índice glicémico, que el uso de sacarosa.

Además puede ser agregado como aditivo a galletas y productos de panificación, lácteos , y en diversos usos gastronómicos aplicdo a salsas y como un componente edulcorante.

También por su contenido en inulina y fructo-oligosacáridos resulta de interés como aporte de fibra dietética soluble para ser agregado a distintos tipos de alimentos, ya que por su acción prebiótica actúan como estimulantes para el desarrollo de las bacterias lácticas benéficas del intestino grueso y de los agentes probióticos exógenos .

El AMD en polvo puede ser fraccionado para la fabricación de cápsulas o tabletas, por las técnicas famacéuticas usuales.

Como se trata de productos nuevos, y debe ser inocuo para el consumidor, se propone que cumpla con las normas o estándares microbianos usados para la harina de trigo y queden comprendidos en el rango de lo que se estipulan para ella, es decir: Bacterias Aerobias Mesófilas (NOM-110-SSA1 -1994; N O M .092-SS A 1 - 1994) no más de 50.000 ufc/g; Conformes Totales (NOM-113-SSA1-1994); no más de 150 ufc/g y Mohos y Levaduras (NOM-111 -SSA1 -1994) no más de 300 ufc/g. Estos requisitos son cumplidos por el producto de la innovación.

Claims (7)

R E I V I N D I C A C I O N E S Habiendo descrito el invento, se considera como novedad y se reclama por tanto como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. - Procedimientos para la obtención de aguamiel y jugos de Agave deshidratados en polvo (AMD), caracterizados por comprender los pasos siguientes: a. - Recolección higiénica de aguamiel y jugos de Agave de cualquier variedad, con alto contenido en inulina y fructooligosacáridos; b. - Deshidratación parcial a temperatura entre 80-100° C, hasta llegar a una concentración entre 18-50° Brix; c- Agregado de un soporte o matriz alimenticia al material concentrado y parcialmente deshidratado hasta alcanzar entre 25-60° Brix. d.- Deshidratación y secado final: El material previamente concentrado y bien mezclado con el soporte o matriz alimenticia en caliente, se somete a una deshidratación más severa. Empleándose a temperaturas que oscilan entre los 80-190° C.

2. - Proceso de acuerdo a la reivindicación 1, donde en el paso b) la deshidratación puede llevarse a cabo mediante: 1.- Concentracíón por osmosis inversa, 2.- U Itrafiltración ,

3.- Calentamiento directo,

4.- Camisa de vapor,

5.- Y/o con ayuda de vacío -Proceso de acuerdo a la reivindicación 1 , donde en el paso c), el soporte o matriz alimenticia puede seleccionarse de entre: a) Harinas d e : 1. - Trigo, 2.- Avena, 3.- Arroz,4.- Soya, 5.- Otros similares b) Almidones y almidones modificados c) Productos derivados de éstos: 1.- Polisacáridos simples tipo dextrinas, 2.- Polisacáridos modificados térmica o químicamente, 3.- Gelatina, gomas u otros aditivos de calidad alimenticia - Proceso de acuerdo a la reivindicación 1 , donde en el paso d), la deshidratación y secado final puede realizarse de la siguiente manera:a)Secado en charolas, b) Evaporación con o sin vacio, c)Atomización por boquilla o disco, d)Lecho fluido, e)Uso de rodillos calentados. -Procedimiento para la obtención de aguamiel y jugos de agave deshidratados en polvo fino, tal y como se reclama en las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dicho producto puede someterse a una molienda más fina con la finalidad de ajusfar su granulometría a los requerimientos necesarios. - Productos resultantes de los procedimientos para la obtención de aguamiel y jugos de agave deshidratados en polvo (AMD) tal y como se reclama en las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por las siguientes propiedades: a. - Se presentan como productos blancos de fácil disolución, con un contenido de humedad de aproximadamente 5,0-6,0, aw de 0,40-0,50 y pH 6,5-7,5, inocuos y de suave sabor dulce y aroma propio del aguamiel o de jugos de agave. b. - contenidos de inulina y fructooligosacaridos entre 20- 60 %. c- un contenido en oligosacáridos y otros azúcares con poder edulcorante entre 40 y 80%. Productos de acuerdo a ta reivindicación 6 caracterizado además por la posibilidad de hacer una presentación de tipo tableta o cápsulas, para uso n u tracéutico . Productos resultantes de los procedimientos para la obtención de aguamiel y jugos de agave deshidratados en polvo (AMD), tal y como se reclama en las reivindicaciones 6 y 7 caracterizado además por estar comprendido en una composición nu trac éu tica, por su contenido en inulina y FOS. El producto se caracteriza por su estabilidad y una vida de anaquel de al menos 18 meses. - El AMD puede ser empleado como aditivo en galletas y productos de panificación, lácteos, etc, y en diversos usos gastronómicos, aplicado a salsas y como gelificante y componente edulcorante. E S U M E Procedimientos de preparación de productos de uso alimenticio a base de aguamiel y de jugos de maguey o de cualquier otro tipo de Agave, que se inicia con la recolección de los jugos azucarados, seguida una concentración por calentamiento con o sin vacío, o bien por osmosis inversa. Al jugo natural concentrado se le agrega un soporte de tipo alimenticio como matriz que disminuya la reactividad de los componentes y evite el ennegrecimiento por la reacción de Maillard. Como soporte o matriz alimenticia, pueden agregarse: harinas de maíz, trigo, avena, arroz, soya y/o almidones o productos derivados de éstos, como polisacáridos simples (dextrinas) o modificados, asi como gelatina, gomas u otros aditivos de uso alimentario. Este material es sometido posteriormente a un tratamiento térmico de secado por los procedimientos de conducción o convección antes mencionados. El producto/s que también es novedad, denominado aguamiel o jugo de agave deshidratado en polvo (AMD), se presenta como un polvo blanco de fácil disolución en agua, con un contenido de humedad de a roximadamente 5,0-6,0 %, una a de 0,40-0,50 y un pH 6,5 -7,5, resultando inocuo para el consumidor, de suave sabor dulce y aroma propio del aguamiel o jugo de agave. Puede usarse como edulcorante, aporte de fibra soluble y como nutracéutico, promotor del crecimiento de microflora láctica benéfica .