MXPA05008000A - Uso de un producto de almidon quimicamente modificado. - Google Patents

Uso de un producto de almidon quimicamente modificado.

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Abstract

La presente invencion describe el uso de un almidon quimicamente modificado para controlar y/o regular el nivel de glucosa en la sangre de mamiferos y la absorcion postprandial. Los almidones quimicamente modificados, cuando son adecuadamente formulados dentro de los alimentos, pueden ser usados para suministrar al consumidor con glucosa durante periodos de tiempo prolongados y niveles de glucosa mas constantes.

Description

USO DE UN PRODUCTO DE ALMIDON QUIMICAMENTE MODIFICADO ANTECEDENTES DE LA INVENCION La presente invención se relaciona al uso de un almidón químicamente modificado para controlar y/o regular el nivel de glucosa en la sangre de mamíferos después del consumo y la absorción postprandial . También se incluyen en esta invención los almidones tratados con calor y/o ácido (dextrinización) , con proceso térmico o hidrotérmico (calor y humedad) , u otros procesos físicos para impartir la digestibilidad deseada. El tratamiento se aplica a un nivel y tipo para controlar y/o regular el nivel de glucosa en la sangre de mamíferos cuando se utiliza como un alimento o fuente de alimento al modificar el tiempo y la velocidad de absorción postprandial. El almidón es una fuente principal de energía en la dieta occidental típica. Los almidones refinados (para una descripción de almidones refinados ver Imberty y colaboradores, Die Starke, 43 (10), 375-84 (1991)) son principalmente comidos en la forma cocida, que generalmente proporciona una elevación alta y rápida de glucosa en la sangre, siendo rápida y completamente digeridos. Sin embargo, algunos almidones refinados pueden resistir la hidrólisis enzimática en el intestino delgado, tal que el almidón no es sustancialmente descompuesto hasta que alcanza el intestino grueso donde es utilizado por los microorganismos residentes (esto es definido como almidón resistente o RS) . Englyst (Englyst, H.N; y colaboradores, Eur J. Clin. Nutr. 46 (suppl.2) :S33-S50 1992) definió tres categorías diferentes de almidón resistente relacionados con su origen y medios de resistencia. Un cuarto tipo de RS fue posteriormente descrito -por Brown (Brown y colaboradores, Food Australia, 43(6), 272-75 (1995) ) que relaciona a los almidones químicamente modificados que contienen éteres, ásteres y almidones enlazados cruzadamente que son resistentes a la digestión enzimática. El término carbohidrato disponible se define como la cantidad total de carbohidrato en un alimento menos la cantidad de carbohidrato que es no digestible. Los carbohidratos no digestibles incluyen fibra dietética, alcoholes de azúcar y azúcares no digestibles. La fibra dietética incluye el grupo de almidones definidos en lo anterior por Englyst y Brown (RS1 a 4) . En algunos ejemplos publicados, el almidón resistente se mide o cuantifica como fibra dietética (por ejemplo, Chui y colaboradores, patente norteamericana # 5,902,410) usando métodos de prueba estándares (ver HOAC 985.29 y 991.43) y proporcionan de poco a nada de glucosa post-prandial absorbible, pero son fermentados en el intestino grueso. Además, la presencia de almidón resistente afecta la cantidad de carbohidratos disponibles en la porción de alimento de la misma manera como la fibra dietética (por ejemplo, celulosa, inulina, salvado y psilium) afecta la cantidad de carbohidratos disponibles. La respuesta glucémica (GR) se refiere a los efectos diferenciales de los alimentos sobre los niveles de glucosa en la sangre durante el periodo de tiempo de 0 a 120 minutos (Publicación Número de NIH 99-3892, 1999) . Esta se mide como el área incremental bajo la curva de respuesta de glucosa en la sangre en un sujeto individual para una muestra de alimento particular en un día especifico. La magnitud y la duración de la respuesta glucémica a varios alimentos reflejan la variabilidad en la velocidad y el grado de la digestión y absorción de componentes que contienen glucosa tal como almidón. Este método se ha utilizado para determinar la magnitud de la respuesta de glucosa post-prandial a un alimento individual y también para comparar (respuesta glucémica relativa) alimentos usando la misma muestra o tamaño de porción. Esto es útil en determinar los efectos sobre la glucosa en la sangre de los alimentos como son consumidos por humanos y animales. Como se utiliza en esta solicitud, el índice glucémico (GI) ( Jenkins, D.J.A. y colaboradores, Am J. Clin. Nutr. 34(3) :362-66 (1981)) se define como "el área incremental bajo la curva de respuesta de glucosa en la sangre de una porción de carbohidrato disponible de 50 g de un alimento de prueba expresado como un por ciento de la respuesta para la misma cantidad de carbohidrato disponible en el alimento estándar tomado por el mismo sujeto". Un valor arbitrario de 100 se ha asignado para el alimento estándar, que puede ser ya sea de 50 g de glucosa o 50 g de pan blanco . El GI busca cuantificar las interacciones de los diversos ingredientes en el alimento y la función que ellos desempeñan en como una fuente de carbohidrato es digerida y la glucosa absorbida. Al requerir una cantidad especifica de carbohidrato (50 g) en el alimento de prueba, una porción más grande (algunas veces mucho más grande) del alimento de prueba debe ser consumida. Alternativamente mencionado, los alimentos ricos en grasas, proteina o fibra dietética, necesitarían un tamaño de porción más grande con el fin de ingerir los 50 g requeridos de carbohidrato disponible. Conforme el alimento es ingerido, la cantidad de glucosa en la sangre se somete a dos mecanismos básicos. El primero es la velocidad de absorción en la corriente sanguínea de la glucosa conforme el alimento es digerido. El segundo mecanismo es la velocidad de absorción de la glucosa desde la corriente sanguínea en el tejido corporal. Aunque esto es una vista simplificada de estos dos mecanismos, un aspecto en la técnica reconocería la naturaleza compleja y de multi-facetas de los mecanismos, reacciones y procesos implicados. En individuos sanos normales, el cuerpo tiene mecanismos para regular los niveles de glucosa en la sangre dentro de ciertos intervalos específicos (niveles de glucosa en el plasma en ayunas de 3.9 a 6.1 mmol/L como es especificado por la American Diabetes Association, Diabetes Care, 24(suppl), 1-9 (2001)) . Por ejemplo, los incrementos en los niveles de glucosa en la sangre estimulan la producción de insulina, que entre otras funciones facilita la absorción de glucosa en el tejido, pero también ejerce mayores funciones en el metabolismo de grasas y proteínas. Por lo tanto, los alimentos que causan una elevación aguda en la concentración de glucosa en sangre, se han mostrado que producen elevaciones rápidas (pero compensadas) en los niveles de insulina en el suero, que conduce a la captación, almacenamiento y uso de glucosa por las células del músculo, tejido adiposo y el hígado, consecuentemente equilibrando la concentración de glucosa en la sangre en el intervalo "normal" . La glucosa que es absorbida en el tejido puede ser convertida a glucógeno como un medio de almacenamiento para los músculos. El glucógeno se usa . en tiempos de actividad física y se reabastece en tiempos de reposo. La carga de carbohidrato (carb) es un proceso de uso de los atletas para incrementar el almacenamiento de energía en la forma de glucógeno en el músculo antes de una actividad atlética. Esta es "una estrategia en la cual los cambios al entrenamiento y nutrición pueden maximizar los almacenamientos de glucógeno del músculo antes de una competición de resistencia" (Michelle Minehan, AIS Sports Nutrition Program, 2003) . El glucógeno también puede ser transportado desde el músculo a la corriente sanguínea para incrementar los niveles de glucosa en la sangre si ellos descienden por debajo de ciertos niveles. Un número de condiciones están asociadas con la sobre/sub producción de insulina o la reacción de las células en el cuerpo a las acciones normalmente iniciadas por la insulina. La Resistencia a la Insulina (IR) es la condición en la cual el tejido del cuerpo llega a ser menos receptivo a la insulina y requieren niveles más altos para lograr el mismo efecto fisiológico. Los efectos principales de la IR se han identificado como utilización disminuida de glucosa por las células del cuerpo, dando por resultado una movilización incrementada de las grasas para las áreas de almacenamiento de grasa, y- el agotamiento de proteína en los tejidos del cuerpo (Guyton, A.C. , "Textbook of Medical Physiology (7a Ed.), W.B. Saunders Company: Philadelphia, Pa. 923-36). Otras condiciones que surgen de la sobre/sub producción de insulina incluyen la hipoglucemia, hiperglucemia, regulación de la glucosa deteriorada, síndrome de resistencia de insulina, hiperinsulinemia, dislipidemia, disfibrinolisis, síndrome metabólico, síndrome X y diabetes mellitus (tipo II también conocida como diabetes mellit s no dependiente de insulina (NIDDM) ) y las condiciones fisiológicas que pueden surgir tal como la enfermedad cardiovascular, retinopatia, nefropatía, neuropatía periférica y disfunción sexual. Otro efecto frecuentemente asociado con la elevación aguda y las oscilaciones rápidas en los niveles de glucosa en la sangre es la incapacidad para controlar y mantener el peso del cuerpo. La insulina, que desempeña muchas funciones en el cuerpo, también es activa en la conversión de glucosa a grasas (Anfinsen y colaboradores, publicación de patente norteamericana # 2004/0043106) . La resistencia a la insulina, que necesita niveles más altos de insulina, se cree que es una causa de ganancia de peso ya que los niveles de insulina incrementados facilitan el almacenamiento de grasa innecesario. Los expertos han recomendado por mucho tiempo comer muchas comidas pequeñas durante el curso de un día para intentar regular la glucosa en la sangre (y el suministro de energía correspondiente) a un nivel uniforme, constante. Adicionalmente, los niveles de glucosa en la sangre que descienden rápidamente (que normalmente sucede después de una elevación aguda) se han mostrado que activan una estimulación del apetito (hambre) en humanos adultos sanos. Alternativamente, la investigación indica que la liberación de glucosa durante un período prolongado de tiempo conduce a beneficios específicos que pueden incluir saciedad incrementada por periodos de tiempo más largos (manejo de peso tal como la pérdida de peso y estabilización de peso a largo plazo) , liberación de energía sostenida (desempeño atlético incrementado incluyendo el entrenamiento) y mejoras en la concentración mental y la memoria . Un almidón, o material rico en almidón, que podría proporcionar glucosa a la sangre durante un tiempo prolongado serviría para mantener niveles de glucosa en la sangre normales/sanos (es decir, normoglucemia) y reduce/elimina los cambios rápidos en el nivel de glucosa en la sangre. Esta sería una excelente fuente de carbohidrato en la prevención y el tratamiento de cualquiera de las condiciones discutidas en lo anterior. Los individuos sanos que desean controlar la liberación de glucosa o regular la liberación de energía a partir de los elementos, así como la prevención y el tratamiento de muchas enfermedades asociadas con irregularidades en la glucosa en la sangre y las concentraciones de insulina podrían utilizar alimentos que contienen estos almidones. De manera sorprendente, ahora se ha descubierto que el almidón químicamente modificado se puede usar para controlar y/o regular el nivel de glucosa en la sangre de mamíferos y la absorción postprandial . El tratamiento se aplica a un nivel y tipo para controlar y/o regular el nivel de glucosa en la sangre de mamíferos, cuando se usa como un alimento o fuente de alimento al modificar el tiempo y la velocidad de la absorción postprandial . Además se ha descubierto que tales almidones químicamente modificados, cuando se formulan adecuadamente en alimentos o se utilizan como complementos, se pueden utilizar para proporcionar al consumidor con un suministro controlado y/o regulado de glucosa a la sangre durante un período de tiempo prolongado . BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención se relaciona al uso de un almidón químicamente modificado para controlar y/o regular el nivel de glucosa en la sangre de mamíferos después del consumo y la absorción postprandial. Tales almidones químicamente modificados, capaces de reducir la elevación aguda inicial de glucosa en la sangre, y cuando se formulan de manera adecuada en alimentos, se pueden usar para proporcionar al consumidor con niveles controlados/regulados de glucosa durante un período de tiempo prolongado y ayudar en proporcionar niveles de glucosa en la sangre normales/sanos, aun en individuos quienes pueden/podrían desarrollar resistencia a la insulina. Como se utiliza en la presente, el término químicamente modificado se propone para dar a entender cualquier modificación química conocida en la técnica de almidones, incluyendo sin limitación el almidón tratado con anhídrido acético (AA) , óxido de propileno (PO) , anhídrido succínico (SA) , anhídrido octenil succínico (OSA) , reactivos de reticulación tales como trimetafosfato de sodio (STMP) , oxicloruro de fósforo (P0C13) , epiclor idrina, anhídrido adípico acético, reactivos de fosforilación tal como tripolifosfato de sodio (STPP) u orto fosfatos, reactivos oxidantes tal como hipoclorito de sodio o peróxido u otros reactivos de modificación de almidón aprobados para alimentos, enzimas o procesos físicos tal como el proceso térmico de calor/ácido (dextrinización) e hidrotérmicos (calor y humedad) , u otros procesos físicos y combinaciones de los mismos con el fin de alterar la digestibilidad y la velocidad de absorción postprandial. Granular, como se utiliza en la presente, se propone para dar a entender no gelatinizado o dispersado por cualquier proceso químico o físico. Los almidones granulares se pueden determinar usando la microscopía mediante la presencia de birrefrigencia (cruz de Malta) bajo luz polarizada. Los almidones granulares también no son significativamente solubles en el agua por debajo de su temperatura de gelatinización. Los almidones no granulares son aquellos que se han tratado o procesado para ser fácilmente solubles en el agua (CWS) por debajo de su temperatura de gelatinización (de manera típica aproximadamente 65°C) . Algunos almidones pueden ser procesados para llegar a ser solubles y luego se dejan retrogradarse para formar partículas (cristalitos) que no son solubles por más tiempo por debajo de 100°C, pero también no son granulares. En una modalidad de esta invención, se utilizó la forma granular de almidón. La mayoría de investigadores y publicaciones han elegido dos puntos en el tiempo para medir la digeribilidad de los carbohidratos. Estos puntos están en 20 y 120 minutos después de la ingestión o para técnicas in vitro después de que comienza' la digestión enzimática, pero no reflejan precisamente la absorción en el estómago y el intestino delgado. Para propósitos de esta solicitud, la digestión de varias muestras se ha medido en 20, 120 y 240 minutos para relacionar mejor a los efectos fisiológicos verdaderos que estas muestras tendrán en el sistema digestivo del mamífero. Como se utiliza en la presente, el término almidón rápidamente digestible se propone para dar a entender un almidón o porciones del mismo que son completamente absorbidos dentro de los primeros 20 minutos después de la ingestión. Como se utiliza en la presente, el término almidón resistente se ha definido como "la suma de almidón y productos de la digestión de almidón no absorbidos en el intestino delgado de individuos sanos" (EJCW, 1982, 46 suppl .2 SI) . El término almidón lentamente digestible se propone para dar a entender un almidón, o la fracción del mismo, gue no es almidón rápidamente digestible ni almidón resistente. Alternativamente mencionado, el almidón lentamente digestible es cualquier almidón que libera una porción sustancial de su glucosa al cuerpo del mamífero sobre la longxtud completa del estómago y el intestino delgado (típicamente entre 20 minutos y 240 minutos en humanos) . Para una descripción más completa de estos almidones ver Englyst y colaboradores, European Journal of Clinical Nutrition, 1992, 46, S33-S50. (Nota: Englyst describe almidones lentamente digestibles como aquellos que liberan su glucosa entre 20 y 120 minutos opuestos a entre 20 y 240 minutos) . Como se utiliza en la presente, la fluidez de bórax anhidro (ABF) se define como la relación de la cantidad de agua a la cantidad de dextrina anhidra cuando esta última es cocida durante 5 minutos a 90 °C con bórax al 15% basado en el peso de la dextrina, para proporcionar una dispersión que tiene una viscosidad, cuando se enfría a 25 °C, de 70 cps . La fluidez de bórax anhidro es un término conocido en la técnica. Como se utiliza en la presente, fluidez de agua (WF) se propone para dar a entender una medición del almidón usando un Viscosímetro de Tipo Esfuerzo Cortante Rotacional de Thomas (comercialmente disponible de Arthur A. Thomas C0-, Philadelphia, PA) , estandarizado a 30 °C con un aceite estándar que tiene una viscosidad de 24..73 cps, este aceite requiere 23.12+0.05 seg para 100 revoluciones. Las mediciones precisas y reproductibles de la fluidez de agua se obtienen al determinar el tiempo que transcurre para 100 revoluciones de diferentes niveles de sólidos dependiendo del grado de conversión del almidón: conforme se incrementa la conversión, la viscosidad disminuye. La fluidez del agua es un término conocido en la técnica. BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra la liberación de glucosa lenta ideal comparada con aquella de almidones normales, y la liberación de glucosa ideal de alimentos que contienen tales almidones. La Figura 2 representa la liberación de glucosa real de almidones de maíz no cocidos reticulados a varios niveles con STPP/STMP. DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La presente invención se relaciona a almidones químicamente modificados, que cuando se formulan de manera adecuada en alimentos o se toman como un complemento, se pueden utilizar para proporcionar al consumidor con niveles de glucosa en la sangre más constantes (previenen/minimizan la elevación aguda) durante un período de tiempo prolongado (correspondiente al tiempo en que el material está en el estómago/intestino delgado) que seria posible con otros tipos de almidones. Tales almidones y alimentos que contienen estos almidones ayudarán al consumidor a regular y mantener los niveles de glucosa en la sangre normales y sanos. Almidón, como se utiliza en la presente, se propone para incluir todos los almidones, harinas y otros materiales que contienen almidón derivados de tubérculos, granos, legumbres y semillas o cualquier otra fuente natural, cualquiera de las cuales puede ser adecuada para el uso en la presente. Un almidón natural como se utiliza en la presente, es uno como se encuentra en la naturaleza. También adecuados son los almidones derivados de una planta obtenida de las técnicas de reproducción estándares, incluyendo la reproducción cruzada, translocación, inversión, transformación o cualquier otro método de ingeniería génica o cromosómica que incluye variaciones de los mismos que son típicamente referidos como organismos genéticamente modificados (GMO) . Además, el almidón derivado de una planta cultivada a partir de mutaciones artificiales (incluyendo aquellas de mutágenos químicos) y variaciones de la composición genérica anterior, que pueden ser producidos por métodos de reproducción de mutación estándares conocidos, también son adecuados en la presente. Las fuentes típicas para los almidones son cereales, tubérculos, raíces, legumbres y frutos. La fuente natural puede ser grano (maíz) , guisante, papa, camote, plátano, cebada, trigo, arroz, avena, sagú, amaranto, tapioca (mandioca) , maranta, cañacoro, triticale y sorgo, así como variedades cerosas (de bajo contenido de amilosa) de los mismos. Las fuentes particularmente útiles incluyen maíz, papa, mandioca y arroz. Como se utiliza en la presente, el término "ceroso" o "de bajo contenido de amilosa" se propone para incluir un almidón que no contiene más de aproximadamente 10%, particularmente no más de aproximadamente 5%, mucho más particularmente no más de aproximadamente 2% en peso de amilosa. También como se utiliza en la presente, el término "alto contenido de amilosa" se propone para incluir un almidón que contiene por lo menos aproximadamente 40%, particularmente por lo menos aproximadamente 70%, más particularmente por lo menos aproximadamente 80%, en peso de amilosa. La invención englobada dentro se relaciona a todos los almidones sin considerar el contenido de amilosa y se propone para incluir todas las fuentes de almidón, incluyendo aquellas que son naturales, genéticamente alteradas o que se obtienen de la reproducción híbrida. El almidón de esta invención es químicamente modificado usando métodos conocidos en la técnica. En una modalidad, el almidón se trata con anhídrido acético [??) , óxido de propileno (PO) , anhídrido succínico (SA) , anhídrido octenil succinico (OSA) , reactivos de reticulación tales como STMP, POCI3, epiclorhidrina o anhídrido adípico acético, reactivos de fosforilación tales como tripolifosfato de sodio (STPP) u orto fosfatos, reactivos oxidantes tales como hipoclorito de sodio o peróxido u otros reactivos de modificación de almidón aprobados para alimentos, enzimas o procesos físicos tal como el proceso térmico de calor/ácido (destrinización) o hidrotérmico (calor y humedad) , u otros procesos físicos y combinaciones de los mismos- Tales modificaciones químicas son conocidas en la técnica y son descritas por ejemplo en Modified Starches: Properties and Uses . Ed. Wurzburg, CRC Press, Inc., Florida (1986). También es posible utilizar enzimas, solas o en combinación con otros tratamientos químicos, para obtener almidones de esta invención. Las enzimas se clasifican por su función tales como aquellas que alteran el peso molecular y otras que cambian la estructura química o de arquitectura. Tales enzimas incluyen, pero no están limitadas a, alfa amilasa, glucoamilasa, pululanasa, beta amilasa, isomerasas, invertasas y transamidasas . Si el almidón se modifica con STMP y/o STPP, la base almidón debe ser un almidón de alto contenido de amilosa. Un experto en la técnica reconocería que al variar las condiciones de reacción de los reactivos puede ser posible variar el nivel de sustitución posiblemente la ubicación dentro de la molécula de almidón. Los mecanismos para la digestión y absorción dependen de varios factores, incluyendo el tipo de almidón, contenido de amilasa y composición/conformación regular asi como el tipo de reactivo y las condiciones de reacción. La velocidad de la digestión también es dependiente del modo o la manera en que se prepara el alimento en la reacción del individuo de tales alimentos, incluyendo variaciones en cada bioquímica y fisiología del individuo. El mecanismo mediante el cual el almidón se procesa en el cuerpo es bien conocido en la técnica. La cantidad de modificación química puede ser variada para obtener el perfil de digestión deseado. La modificación química incluye, sin limitación, cualquier reactivo conocido en la técnica capaz de producir un éter o éster de almidón que ha sido o será aprobado por la agencia regulatoria para el consumo apropiada. Ejemplos de tales reactivos son, pero no limitados a, anhídrido acético, óxido de propileno, anhídrido succínico, anhídrido octenil succínico, reactivos de reticulación tales como STMP, POCI3, epiclor idrina o anhídrido adípico acético y reactivos de fosforilación tales como tripolifosfato de sodio o metafosfato de sodio y combinaciones de estos. Adicionalmente, los reactivos y los procesos capaces de alterar la estructura química, la conformación o cristalinidad del almidón para transformarlo menos susceptible a la digestión del cuerpo también son incluidos en la invención. Tales reactivos incluyen reactivos oxidantes y procesos, la acción del calor' y/o ácido tal como la dextrinización, la acción de enzimas y combinaciones de estos con o sin modificaciones químicas. Otra modificación que no puede afectar el perfil de digestión, pero puede proporcionar propiedades de textura y/o físicas deseables también son incluidas en el alcance de esta solicitud. La modificación adicional puede ser realizada antes o después de la modificación química usando por ejemplo la inhibición térmica o una reticulación química para endurecer el almidón y proporcionar resistencia al esfuerzo cortante durante el procesamiento. Estaría dentro del conocimiento de la persona experta en cuanto a qué combinaciones son posibles y en que orden tal modificación se puede realizar. Las modificaciones adicionales pueden incluir ciertos tipos de reducción de peso molecular (para control de viscosidad) tal como la conversión con ácido o la degradación con enzimas . Las modificaciones como son descritas en lo anterior, típicamente se realizan en un medio acuoso con alguna forma de control de pH o ajuste de pH. Un profesional experto fácilmente apreciaría la variedad de materiales y equipos para llevar a cabo estas reacciones. Para una revisión de estas condiciones de reacción ver Modified Starches: Properties and Uses. Ed. Wurzburg, CRC Press, Inc., Florida (1986), capitulo 4. Otros medios de reacción y condiciones pueden ser utilizados y* proporcionarán materiales bajo el alcance de la invención. Estos incluyen, pero no limitados a, reacciones con calor seco, reacciones con solvente, reacciones de fluidos supercritico y condiciones gaseosas . El almidón puede ser modificado por medios físicos. La modificación física incluye mediante el esfuerzo cortante, inhibición hidrotérmica o térmica, por ejemplo mediante el proceso descrito en la patente norteamericana No. 5, 725, 676. El almidón puede ser modificado por medios enzimáticos . La modificación enzimática incluye mediante exo-y/o endo-enzimas, incluyendo sin limitación, mediante alfa-amilasa, beta-amilasa, glucoamilasa, maltogenasa, pululanasa e isoamilasa o cualquier combinación de los anteriores. Estos almidones pueden ser modificados en el estado granular después de la gelatinización usando técnicas conocidas en el arte. Tales técnicas incluyen aquellas divulgadas por ejemplo en las patentes norteamericanas Nos. 4,465,702, 5,037,929, 5,131,953 y 5,149,799. También ver, Capítulo XXII- "Production and Use of Pregelatinized Starch", Starcg: Chemistry and Technology. Vol. III- Industrial Aspects, R.L. Whistler y E.F. Paschall, Editors, academic Press, New York 1967. Los almidones de esta invención se pueden convertir, tales como almidones de fluidez o de ebullición delgada preparada mediante la oxidación, hidrólisis con ácido, hidrólisis enzimática, dextrinización con calor y/o ácido. Estos procesos son bien conocidos en la técnica. El almidón puede ser purificado mediante cualquier método conocido en la técnica para remover los sabores indeseables del almidón, colores o sanitizar la contaminación microbiana para asegurar la seguridad del alimento u otros componentes indeseables que son nativos al almidón o creados durante procesamiento. Los procesos de purificación adecuados para el tratamiento de almidones se divulgan en las familias de patentes representadas por EP 554 818 (Kasica, y colaboradores) . Las técnicas de lavado con álcali que también son útiles y descritas en las familias de patentes representadas por U.S. 4,477,480 (Seidel) y 5,187,272 (Bertalan y colaboradores) . El almidón puede ser purificado mediante la remoción enzimática de proteínas. Las impurezas de la reacción y los sub-productos se pueden remover mediante diálisis, filtración, centrifugación o cualquier otro método conocido en la técnica para el aislamiento y la concentración de composiciones de almidón. El almidón puede ser lavado usando técnicas conocidas en el arte para remover las fracciones de bajo peso molecular solubles, tales como mono-y di-sacáridos y/u oligosacáridos. En una modalidad, el almidón es modificado mediante un proceso seleccionado del grupo que consiste de oxidación de propileno en el intervalo de 3-10% enlazado, modificación con OSA en el intervalo de 1.5-3.0% enlazado, acetilación en el intervalo de 0.5 a 3.0% enlazado, dextrinización a una dextrina canaria o blanca en el intervalo de menos que 10 ABF, y combinaciones de, los mismos. En otra modalidad, el almidón además es modificado por un proceso seleccionado del grupo que consiste de conversión con ácido o enzima a una fluidez de agua de 20-85, tratamiento con hipocloruro a un nivel de 0.4-5.0%, tratamiento atipico acético a un nivel de 0.1 a 2.0% tratamiento con oxicloruro de fósforo a un nivel de 0.001 a 0.5% de tratamiento, y combinaciones de los mismos. En todavía otra modalidad, el almidón es tratado con trimetafosfato de sodio y/o tripolifosfato de sodio a un nivel de 0.1 a 0.35% de fosfato adicionado enlazado y al tratamiento con hipoclorito a un nivel de 0.3 a 1.0%. El almidón resultante típicamente se ajusta al pH deseado de acuerdo con su uso final propuesto. En general, el pH se ajusta a 3.0 a aproximadamente 6.0. En una modalidad, el pH se ajusta a 3.5 a aproximadamente 4.5, usando técnicas conocidas en el arte. El almidón puede ser recuperado usando métodos conocidos en la técnica, particularmente mediante filtración o mediante secado, incluyendo el secado por roció, secado por congelación, secado ultrarrápido o secado con aire. En lo alternativo, el almidón puede ser usado en la forma liquida (acuosa) . El almidón resultante tiene un perfil de digestión alterado, tal que menos que 25% es digerido dentro de los primeros 20 minutos, en otra modalidad menos de 20% es digerido, y en todavía otra modalidad menos de 10% es digerido dentro de los primeros 20 minutos de la ingestión. Además, el almidón resultante es 30 a 70% digerido dentro de 120 minutos de la ingestión. En una modalidad, el almidón es por lo menos 40-60% digerido dentro de 120 minutos de la ingestión y en otra modalidad, por lo menos 45-55% digerido dentro de los 120 minutos. Además, el almidón resultante es por lo menos 60% digerido dentro de los 240 minutos de ingestión. En una modalidad, el almidón es por lo menos 70% digerido dentro de los 240 minutos de la ingestión y en otra modalidad, por lo menos 80% digerido dentro de los 240 minutos y en todavía otra modalidad, por lo menos 90% digerido dentro de los 240 minutos . Un experto en la técnica será capaz de alterar la liberación de glucosa. Por - ejemplo, si la liberación de glucosa es demasiado alta las modificaciones químicas que ayudarán a reducir la liberación de glucosa a nivel deseado incluyen sin limitación el nivel más alto de reticulación usando TMP, STPP, oxicloruro de fósforo y/o ácido atípico-acético; y/o la sustitución incrementada con óxido de propileno, OSA, o acetilación. Si la liberación de glucosa es demasiado baja, las modificaciones químicas que ayudarán a incrementar la liberación de glucosa incluyen sin limitación el nivel menor de reticulación usando STMP, STPP, oxicloruro de fósforo y/o ácido adípico-acético; y /o el tratamiento con hipocloruro, conversión con oxidación de manganeso y/o u otros tratamientos de oxidación. Las combinaciones de las químicas tienen que ser ajustadas a una base de almidón y considerar el efecto de los tratamientos complementarios . Sería evidente para un experto en la técnica que la cocción de un almidón afectará la digestibilidad y la velocidad de absorción de la glucosa en la corriente sanguínea. Para una revisión del efecto de la cocción ver Brown, M.A., y colaboradores, British Journal of Nutrition, 90, 823-27 (2003) . En una solicitud de patente reciente, Brown y colaboradores, US 2003/0045504A1 publicada el 6 de Marzo del 2003 incorporada en la presente por referencia, se muestra la relación en el almidón resistente y otros componentes en los alimentos (tales como diversos lípidos) y su efecto sobre la digestibilidad, GI, respuesta de glucosa (GR) y los niveles de glucosa en la sangre después de la ingestión de tales alimentos que contiene el almidón resistente. El almidón es raramente consumido por su propia cuenta, pero es típicamente consumido como un ingrediente en un producto alimenticio. Este producto alimenticio puede ser manipulado para dar por resultado curvas de liberación de glucosa deseadas. En una modalidad, el alimento se manipula para proporcionar una curva de liberación de glucosa sustancialmente de orden cero, para proporcionar una velocidad de liberación de glucosa esencialmente constante y sostenida . El almidón y los materiales ricos en almidón (por ejemplo harina o sémola) , pueden ser consumidos en su estado en bruto, pero típicamente son consumidos después de la cocción y/u otro procesamiento. Por lo tanto, la invención se propone para incluir aquellos almidones que, cuando se adicionan al alimento y se procesan, tienen la ventaja de cambiar la curva de liberación de glucosa. En una modalidad, el alimento que contiene el almidón procesado proporciona una curva de liberación de glucosa sustancialmente de orden cero, para proporcionar una velocidad de liberación de glucosa esencialmente constante y sostenida. Tales alimentos son modelados por los métodos descritos en la sección de Ejemplos, infra.
El almidón químicamente modificado de esta invención no produce un incremento rápido grande en los niveles de glucosa en la sangre típicos de los almidones de alto índice glucémico, tal como la mayoría de almidones naturales. Más bien, estos almidones modificados proporcionan un incremento más moderado arriba de la línea de base que es sostenido por un período de tiempo más largo. Este también puede ser un proceso tolerante en que no hay un incremento grande y rápido en los niveles de glucosa en la sangre después de la ingestión de alimento que contiene almidón y la liberación de glucosa del alimento preparado y/o procesado es sustancialmente constante. Los almidones químicamente modificados descritos se pueden utilizar en una variedad de productos comestibles incluyendo, pero no limitados a: artículos horneados, incluyendo galletas, panes, molletes, roscas de pan, biscochos, galletitas, pastas de pastel y pasteles; cereal, barras, pizza, pasta, aderezos, incluyendo aderezos que se pueden vaciar y aderezos servidos con cuchara; rellenos de pastel, incluyendo rellenos de fruta y de crema; salsas, incluyendo salsas blancas y salsas basadas en lácteos, tales como salsas de queso; jugos de carne, jarabes, budines; flanes; yogurts; cremas agrias, bebidas, incluyendo bebidas basadas en lácteos; glazes; condimentos, confituras y gomas; y sopas .
Los productos comestibles también se proponen para incluir alimentos y bebidas nutricionales incluyendo complementos dietéticos, productos diabéticos, productos para la liberación de energía sostenida tales como bebidas deportivas, barras nutricionales y barras de energía. El almidón químicamente modificado también se puede utilizar en una variedad de productos alimenticios para animales, formulaciones de destete que dan el crecimiento y desarrollo deseable del animal post-destetado, formulaciones farmacéuticas, nutracéuticas, preparaciones sin prescripción (OTC) , tabletas, cápsulas y otros vehículos de suministro de fármacos conocidos para el consumo humano y/o animal y/o cualquiera de otras aplicaciones que pueden beneficiarse de la liberación constante de glucosa a partir de la formulación. Los almidones químicamente modificados de esta invención se pueden adicionar en cualquier cantidad deseada o necesaria para obtener la funcionalidad de la composición. En una modalidad, el almidón se puede adicionar en una cantidad de 0.01% a 99% en peso de la composición. En otra modalidad, el almidón se adiciona en una cantidad de 1 a 50% en peso de la composición. El almidón se puede adicionar al alimento o bebida de la misma manera como cualquier otro almidón, típicamente mediante el mezclado directamente en el producto o mediante la adición en la forma de una solución.
Los productos comestibles se pueden formular usando el almidón modificado de esta invención para proporcionar una velocidad de liberación de glucosa sustancialmente de orden cero. Tales productos pueden proporcionar al consumidor con glucosa durante un periodo prolongado de tiempo y niveles de glucosa en la sangre más constantes. Los productos que controlan y/o regulan la velocidad y magnitud de absorción de glucosa pueden incrementar la saciedad por periodos de tiempo más largos, y de esta manera son útiles en el manejo de peso. Ellos también pueden proporcionar liberación de energía sostenida, y de esta manera incrementar el desempeño atlético incluyendo el entrenamiento, y las mejoras en el mantenimiento de la concentración y la memoria. Los productos también pueden proporcionar beneficios farmacéuticos, incluyendo la reducción del riesgo de desarrollo de diabetes, tratamiento de la obesidad tal como la pérdida de peso o manejo de peso, y la prevención o tratamiento de hiperglucemia, resistencia a la insulina, hiperinsulinemia, dislipidemia y disfibrinólisis . EJEMPLOS Los siguientes ejemplos se presentan para ilustrar y explicar adicionalmente la presente invención y no se deben tomar como limitativos en ningún aspecto. Todos los por cientos utilizados están en una base de peso/peso. Los siguientes procedimientos de prueba son utilizados por todos los ejemplos: Digestión Simulada - (Englyst y colaboradores, European Journal of Clinical Nutrition, 1992, 46, S33-S5Q) Muestras de alimento se muelen/pican como si se masticarán. Muestras de almidón en polvo se clasifican en un tamaño de partícula de 250 mieras o menor. Una muestra de 500-600 mg + 0.1 mg se pesa y se adiciona al tubo de muestra. 10 mi de una pepsina (0.5%), goma guar (0.5%), y solución de HC1 (0.05 M) se adiciona a cada tubo. Se preparan tubos estándares de glucosa y de blanco. El blanco es 20 mi de una solución reguladora que contiene acetato de sodio 0.25 M y cloruro de calcio al 0.02%. Los estándares de glucosa se preparan al mezclar 10 mi de solución reguladora de acetato de sodio (descrita en lo anterior) y 10 mi de una solución de glucosa de 50 mg/ml. Los estándares se preparan por duplicado. La mezcla de enzimas se prepara al adicionar 18 g de pancreatina porcina (Sigma P-7545) a 120 mi de agua desionizada, al mezclar bien, luego al centrifugar a 3000 g durante 10 minutos. El sobrenadante se recolecta y se adicionan 48 mg de invertasa seca (Sigma 1-4504) y 0.5 mi de AMG E (Novo Nordisk) . Los tubos de muestra se pre-incuban a 37°C durante 30 min, luego se remueven del baño y 10 mi de solución reguladora de acetato de sodio se adicionan junto con bolas de vidrio/mármoles (para ayudar en la descomposición física de la muestra durante la agitación) . 5 mi de la mezcla de enzima se adiciona a las muestras, el blanco y los estándares. Los tubos se agitan horizontalmente en un baño de agua a 37°C a aproximadamente 180 corridas/min. El tiempo "cero" representa la primera adición de la mezcla de enzimas al primer tubo. Después de 20, 120 y 240 minutos, alícuotas de 0.5 mi se remueven de las muestras de incubación y se colocan en un tubo separado de 20 mi de etanol al 66% (para detener la reacción) . Después de 1 hora, una alícuota se centrifuga a 3000 g durante 10 minutos. La concentración de glucosa en cada tubo se mide usando el método de oxidasa/peroxidasa de glucosa (Megazyme Glucose Assay Procedure GLC9/96). Este es un procedimiento colorimétrico . El grado de digestión del almidón se determina al calcular la concentración de glucosa contra los estándares de glucosa, usando un factor de conversión de 0.9. Los resultados se dan como "% de almidón" (base en peso seco) después de 20, 120 y 240 minutos. Cada lote de análisis de muestra incluye una muestra de referencia de almidón de maíz no cocido. Los valores de digestión en % aceptados para almidón de maíz se listan en la Tabla I, enseguida: Tabla I """Almidón Melogel®, almidón de maiz comercialmente disponibl de National Starch and Chemical Company, Bridgewater, NJ USA. Análisis de Fósforo Enlazado Se preparara una suspensión al 1.7% de almidón en solución de EDTA al 5% y se agita durante 5 min y se filtra. Se lava la muestra sobre el filtro con 200 mi de agua desionizada cuatro veces. Se seca la muestra a temperatura ambiente. Se preparan cuantitativamente una suspensión de almidón al 3% en HC1 4N, se adicionan piedras de ebullición y se bulle la muestra durante 7 min, se enfria a temperatura ambiente, se diluye cuantitativamente con agua desionizada, se centrifuga para remover cualquier material particulado posible. La mezcla luego se analiza mediante la Espectrometría de Plasma Inductivamente Acoplado (ICP) para el fósforo usando procedimientos analíticos estándares para obtener el fósforo enlazado total. El fósforo enlazado adicionado se determina al sustraer el fósforo enlazado total del almidón no modificado de aquel del almidón modificado .
Sistema de Alimento Modelo de Galletita/Biscocho Se mide la humedad del almidón experimental gravimétricamente . Se calcula la cantidad de agua adicional requerida para ajustar el almidón a un contenido de humedad de 25% (p/p) que es un nivel de humedad típico para la masa de la galletita y biscocho . Se pesan 50 g de almidón en un tazón de mezclado de un Sunbeam Mixmaster, se bajan las cuchillas de mezclado en un tazón y se gira el mezclador a una posición Aplegada' . Se comienza la adición de la cantidad pre-calculada de agua al rociar el agua sobre el almidón mientras que se mezcla para asegurar la distribución de humedad uniforme. Se completa la adición de agua en 5 min; se continúa el mezclado en el ajuste plegado' hasta que el almidón no se pega a las paredes del tazón de mezclado. El tiempo de mezclado total es de 8-10 min. Se transfieren 50 g del almidón hidratado a una lata de aluminio (145 mm x 120 mm x 50 MI) y se desplaza uniformemente para cubrir el fondo completo de la charola. Se precalienta en un horno a 190°C. Se hornea el almidón hidratado a 190°C durante 20 min. Se toma el almidón fuera del horno, se coloca inmediatamente en un recipiente de plástico de 118.3 mi (4 oz) y se cierra la tapa.
Se enfria el almidón a temperatura ambiente y se determina la humedad del almidón horneado gravimétricamente . El contenido de humedad del almidón horneado debe estar en un intervalo de 5-8% (p/p) que es típico para galletitas y biscochos. Se prueba la liberación de glucosa del almidón inmediatamente o se almacena en un recipiente hermético al aire para la prueba al siguiente día. Ejemplo 1 - Preparación de Almidones Químicamente Modificados Las siguientes modificaciones son bien conocidas en la técnica y los procedimientos se proponen como guía para la persona experta. Las cantidades de reactivos y las bases se pueden cambiar para lograr diferentes niveles de modificación. a) Modificación con óxido de propileno - 4 g de hidróxido de sodio sólido se disuelven en 750 g de agua potable a 23°C y se · mezclan hasta que se disuelven completamente. 50 g de sulfato de sodio luego se adicionan al agua y se mezclan hasta que se disuelven. El almidón de tapioca luego se adiciona rápidamente la mezcla acuosa en agitación y se mezcla hasta que está uniforme. Varios niveles de óxido de propileno se adicionan a la suspensión de almidón y se mezclan durante 1 a 2 minutos. La suspensión luego se transfiere en una botella de plástico de 2 L y se sella. La botella y los contenidos luego se colocan en un gabinete de mezclado precalentado ajustado a 40°C agitado durante 18 horas. Después de que se completa la reacción, la suspensión se ajusta a un pH 3 con ácido sulfúrico diluido y luego se deja secar durante 30 minutos. El pH luego se ajusta a entre 5.5 y 6.0 con solución de hidróxido de sodio diluido. El almidón se recupera mediante filtración y la torta de almidón se lava con agua (3 x 250 mi), se extiende sobre la parte superior de la mesa de trabajo y se deja secar con aire. El ejemplo se repite usando almidón de sagú. Modificación con anhídrido octenil succínico - Un total de 500 gramos de almidón de maíz ceroso se colocó en un vaso de plástico de 2 L y se suspendió en 750 mi de agua potable. La suspensión se mezcló con un agitador superior mientras que el pH se agitó a 7.5 usando hidróxido de sodio al 3%. La agitación de la reacción se continuó mientras que se adicionaron 3 alícuotas de 5 gramos (para un total de 15 gramos) de anhídrido octenilsuccínico (OSA) en incrementos de treinta minutos. El pH se mantuvo a 7.5 mediante la adición de hidróxido de sodio al 3%. La reacción se deja agitando hasta que se detiene el consumo de sustancia cáustica (menos de 1L en 10 minutos) . El almidón luego se filtra a través de papel Walkman #1 y se lava con 750 mi adicionales de agua potable. El almidón luego se resuspende en 500 mi de agua y el pH se ajusta a 5.5 con ácido clorhídrico a 3:1. La suspensión se filtró nuevamente, se lavó con 750 mi adicionales de agua, y se secó con aire a menos de 15% de humedad para producir un almidón de OSA. El ejemplo se repitió usando un almidón de maíz de alto contenido de amilasa (~70%) . ñcetilado - Un total de 500 gramos de almidón de maíz ceroso se colocó en un vaso de plástico de 2L y se suspendió en 750 ral de agua potable. El vaso se equipó con un agitador superior y un monitor de pH capaz de adicionar automáticamente una solución de hidróxido de sodio al 3% para mantener un punto de ajuste predeterminado. El controlador de pH se ajustó a 8.0 y la suspensión se agitó a un pH de aproximadamente 7.8. Un embudo de adición se cargó con 15 g de anhídrido acético y se ajustó para suministrar la carga completa durante aproximadamente 1 hora, mientras que el pH se mantuvo a 8.0 en agitación. Después de que se completó la adición del anhídrido, la reacción se puede continuar durante 5 minutos adicionales a pH. La suspensión luego se filtró a través de un papel Whatman #1 y se lavó con 3x500 mi de agua potable. La torta resultante se deja secar con aire a menos de 15% de humedad y se recuperó para dar el acetato de almidón. El e emplo se repitió usando almidón de tapioca. Modificación con STMP/STPP con blanqueo - 3,300 mi de agua potable se midieron en un recipiente de reacción. Se adicionaron 110 g de Na2S04 con agitación y se agitaron hasta que se disolvieron. Con buena ¦agitación, se adicionaron 2,200 g de almidón de maíz de alto contenido de amilosa (~70%) y luego NaOH al 3% se adicionó gota a gota a la suspensión como es necesario para alcanzar 40 mi de alcalinidad (733 g de NaOH para 44.14 mi de alcalinidad. La suspensión de agitó una hora y el pH se registró (pH 11.71) . La temperatura se ajustó a 42 °C. 220 g de una mezcla 99/1 STMP/STPP se adicionó y se dejó reaccionar durante 17 horas. El pH se mantuvo con un controlador y NaOH al 3% (556.6 g consumido) . El pH final y la temperatura se registraron (pH 11.19 y 42°C) . El pH se ajustó a 5.5 con HCl al 3:1 (pH 5.49 usando 285.38 g HCl) . La torta de almidón resultante se filtró y se lavó dos veces con 3,300 mi de agua potable. 500 g del almidón luego se extendieron en agua a 40% de sólidos y se colocaron en un vaso de plástico a 2 L y se suspendió en 750 mi de agua potable. El vaso se equipa con un agitador superior y se coloca a un baño de temperatura constante precalentado a 40° y el pH se ajusta en 10.8 y 11.2 con hidróxido de sodio al 3%. Un total de 4.0 gramos de hipoclorito de sodio se adiciona y el pH se verifica para confirmar 10.8- 11.2. La reacción se deja agitando durante dos horas a 40°C. Después de dos horas la suspensión se ajusta a una prueba KI negativa con una solución de metabisulfito de Sodio al 5%. La suspensión de almidón luego se ajusta en el pH a 5.5 con HC1 diluido y se filtra a través del papel Whatman #1 y se lava con 750 mi adicionales de agua potable. La torta húmeda se deja secar con aire a menos de 15% de humedad para dar el producto de almidón oxidado. Ej emplo 2 - Preparación de Almidones Reticulados Muestra 1 - Almidón de maíz de control; almidón Melogel®, comercialmente disponible de National Starch and Chemical Company, Bridgewater, NJ, USA. Muestra 2 - 3, 000 mi de agua potable se midieron en un recipiente de reacción. 100 g de a2S0 se adicionaron con agitación y se agitaron hasta gue se disolvieron. Con buena agitación, 2,000 g de almidón de maíz se adicionaron y luego NaOH al 3% se adicionó gota a gota a la suspensión como sea necesario para alcanzar 40 mi de alcalinidad (667 g de NaOH real para 44.00 mi de alcalinidad). La suspensión se agitó 1 hr y el pH se registró (pH 11.68) . La temperatura se ajustó a 42°C. 160 g de una mezcla 99/1 de STMP/STPP se adicionó y se permitió reaccionar durante 4 horas . El pH final y la temperatura se registraron (pH 11.02 y 42°C) . El pH se ajustó a 5.5 con HCl 3:1 (pH 5.47 usando' 164.99 g de HCl) . La torta de almidón resultante se filtró y se lavó dos veces con 3,000 mi de agua potable. La torta se desmenuzó y se secó con aire . Muestra 3 - 3, 000 mi de agua potable se midieron en un recipiente de reacción. 100 g de Na2S04 se adicionaron con agitación y se agitaron hasta que se disolvieron. Con buena agitación, 2,000 g de almidón de maíz se adicionaron y luego NaOH al 3% se adicionó gota a gota a la suspensión como sea necesario para alcanzar 40 mi de alcalinidad (667 g de NaOH para 44.00 mi de alcalinidad) . La suspensión se agitó 1 hr y el pH se registró (pH 11.69) . La temperatura se ajustó a 42°C. 160 g de una mezcla 99/1 de STMP/STPP se adicionó y se dejó reaccionar durante 17 horas. El pH final y la temperatura se registraron (pH 11.32 y 42°C) . El pH se ajustó a 5.5 con HCl 3:1 (pH 5.57 usando 146.88 g de HCl) . La torta de almidón resultante se filtró y se lavó dos veces con 3,000 mi de agua potable. La torta se desmenuzó y se secó con aire. Muestra 4 - 3,300 mi de agua potable se midieron en un recipiente de reacción. 110 g de NaaSC se adicionaron con agitación y se agitaron hasta que se disolvieron. Con buena agitación, 2,200 g de almidón de maíz se adicionaron y luego NaOH al 3% se adicionó gota a gota a la suspensión como sea necesario para alcanzar 40 mi de alcalinidad (733 g de NaOH para 44.14 mi de alcalinidad) . La suspensión se agitó 1 hr y el pH se registró (pH 11.71). La temperatura se ajustó a 42°C. 220 g de una mezcla 99/1 de STMP/STPP se adicionó y se dejó reaccionar durante 17 horas. El pH se mantuvo con un controlador y NaOH al 3% (556.6 g consumido) . El pH final y la temperatura se registraron (pH 11.19 y 42°C) . El pH se ajustó a 5.5 con HCl 3:1 (pH 5.49 usando 285.38 g de HCl) . La torta de almidón resultante se filtró y se lavó dos veces con 3,300 mi de agua potable. La torta se desmenuzó y se secó con aire . Muestra 5 - 1134 kg (2,500 libras) de agua potable se midieron en un recipiente de reacción. 45.4 kg (100 Ibs) de Na2SÜ4 se adicionaron con agitación y se agitaron hasta que se disolvieron. Con buena agitación, 907.2 kg (2,000 lbs) de almidón de maíz se adicionaron. Luego NaOH al 3% se adicionó a 1.8 kg/minuto (4 lbs/minuto) a la suspensión de almidón como sea necesario para alcanzar 40 mi de alcalinidad (aproximadamente 272.2 kg (600 lbs) de NaOH para 46 mi de alcalinidad) . La suspensión se agitó durante 1 hr y el pH se registró (pH 11.6). La temperatura se ajustó a 42°C (108°F) . 90.7 kg (200 lbs) de una mezcla 99/1 de STMP/STPP se adicionaron y se hicieron reaccionar durante 17 horas. El pH final y la temperatura se registraron (pH 11.4 y 42°C (108°F)). El pH se ajustó a 5.5 con HC1 3:1 como sea necesario (pH 5.4 usando 34 kg (75 lbs) de HC1) . El almidón se lavó y se centrifugó en una centrifuga Merco y se secó ultrarrápidamente . Las muestras 8, 9, 11, 13, 14, 15 y 16 se prepararon mediante el mismo procedimiento como la muestra 3. La cantidad de la mezcla de 99/1 de STMP/STPP se ajustó para dar por resultado un nivel de fósforo enlazada deseado . Muestras 23 y 26: modificación con POCI3 - 750 mi de agua se midieron en un recipiente de reacción. 2.5 g de NaCl se adicionaron con agitación y se agitaron hasta que se disolvieron. 500 g de almidón se adicionaron a la solución de sal. NaOH al 3% se adicionó gota a gota a la suspensión con agitación fuerte como sea necesario para alcanzar el pH de 11-11.5. La suspensión se agitó 1 hr y el pH se registró (pH 11.5). 0.02-0.2 g de POCI3 se adicionaron y se dejaron reaccionar durante 30 min mientras que se agitó a temperatura ambiente. El pH se ajustó a 5.5 con HC1 3:1. La torta de almidón resultante se filtró y se lavó dos veces con 750 mi de agua potable. La torta se desmenuzó y se secó con aire . La cantidad de fósforo enlazado y la cantidad de glucosa liberada se determinaron para cada una de las muestras de almidón no cocidas. Los resultados se listan en la Tabla II, enseguida. Tabla II Base de ID de la STMP/STPP Fósforo Glucosa Liberada 0/T (%) Almidón Muestra Enlazado (% en el (%) 20 min 120 min 240 min Almidón) Maíz Dentado 1 Natural 0.04 17 75 85 Maíz Dentado 2 8 0.12 17 71 80 Maíz Dentado 3 8 0.21 9 48 62 Maiz Dentado 4 10 0.31 1 8 15 Maíz Dentado 5 12 0.40 0 2 4 Como se puede observar a partir de la Tabla II, la Muestra 3 exhibe que el almidón puede ser reticulado usando una combinación de STMP y STPP para dar por resultado la curva de digestión alterada de esta invención. Las curvas de digestión de estos almidones se representan en la Figura 2. Ejemplo 3 Liberación de Glucosa de los Almidones Químicamente Modificados Una variedad de almidones de base se modificaron usando los reactivos de PO OSA, Anhídrido Acético de acuerdo con los procedimientos generales descritos en los ejemplos anteriores para obtener una variedad de niveles de modificación. La digestibilidad de estos almidones se probaron y los resultados se listan en la Tabla III, enseguida.
Muestra Almidón de Fósforo Modelo T=20 min T=120 min T=240 min # Base Enlazado Total (%) 6 Alto N/A N/A 11 26 30 Contenido de Amilosa (-70%) 7 Alto N/A Galletita 9 23 27 Contenido de Amilosa (-70%) 8 Alto 0.23 N/A S 13 16 Contenido de Amilosa (-70%) 9 Alto 0.25 Galletita 7 16 18 Contenido de ñmilosa (-70%) Tapioca N/A N/A 9 42 52 11 Tapioca 0.15 Galletita 14 46 58 12 Maíz Ceroso N/A N/A 35 94 100 13 Maiz Ceroso 0.31 Galletita 17 50 60 14 Maíz Ceroso 0.41 galletita 12 31 36 Arroz 0-17 N/A 17 55 68 16 Trigo 0.21 N/A 22 69 82 Como se puede observar a partir de la Tabla una variedad de bases de almidón pueden ser reticulados usando una combinación de STMP y STPP para dar por resultado la curva de digestión alterada de esta invención en los sistemas de alimento modelo. Ejemplo 4 - Liberación de Glucosa de Almidones Químicamente modificados Una variedad de almidones de base se modificaron usando los reactivos de PO, OSA, Anhídrido Acético de acuerdo con los procedimientos generales descritos en los ejemplos anteriores para obtener una variedad de niveles de modificación. La digestibilidad de estos almidones se probaron y los resultados se listan en la Tabla IV, enseguida . Tabla IV Muestra Muestra Modificaciones Químicas Liberación # de Glucosa en Base de Modificación Modificación Modificación Modificación 20 120 240 Almidón 1 Nivel 1 2 Nivel 2 17 Maíz na na na na 35 94 100 Ceroso 18 OSA Enlazado 3% 20 56 69 OSA 19 OSA Enlazado 3% Conversión Viscosidad 69 76 OSA con Acido 25s 20 Acstilación Acetilo Acido Adipico Adipato 23 53 60 enlazado de enlazado de 2% 0.55% 21 Tapioca na na na na 9 42 52 Acetilación Acetilo — — 19 53 64 enlazado 2% Hidroxipropilacion PO enlazado Fosforilación Tratamiento 20 58 66 de 5% de POCl^ de 0.04% Dextrinización Blanca, 21 55 65 viscosidad de 5.5 ABF Sagú na na na na 3 13 19 Hidroxipropilacion PO enlazado Fosforilación Tratamiento 21 69 74 de 7% de POCI3 de 0.04% Alto na na na na 11 26 30 contenido de Amilasa (-70%) OSA Osa enlazado — — 24 64 6 de 3% STMP/STP 99:1 P enlazado Blanqueo NaOCl al 22 56 61 0.35% 0.8% Como se puede observar de la Tabla V, una variedad es de almidón pueden ser modificadas usando varios reactivos y/o tratamientos para dar por resultado la curva de digestión alterada de esta invención. Ej emplo 5 - Productos Alimenticios que Contienen Almidón Químicamente Modificado Las muestras de almidón de los ejemplos anteriores se adicionan a los niveles de 5-40% para reemplazar la harina u otros ingredientes de carbohidrato en seis diferentes productos alimenticios . 1) Hogaza de Pan Blanco 2) Pasta de Sémola 3) Barra de Nutrición 4) Bebida de Yogurt de Sabor 5) Pastelito 6) Cereales Todos los ingredientes se listan como % en peso de la formulación 1) Hogaza de Pan Blanco Harina de Patente 55.6 Azúcar Granulada Blanca 4.3 Manteca para Mezclar con la Masa 2.8 Sal Yodurada 1.1 Levadura Seca Activa 0.6 Acondicionador de la Masa 35.0 Agua 0.6 Total 100.0 Preparación: Se combinan todos los ingredientes y el agua en el mezclador Hobart. Se mezcla en baja velocidad durante 2 minutos. Se mezcla a Mediana velocidad durante 14 minutos. Se permite reposar la masa 5 minutos.
Se forma la masa en hogazas (510 g para Hogazas de ½ kg) . Se permite a la masa reposar durante 5 minutos. Se moldean las hogazas en el moldeador de masa Glimek. Se prueba a 90% de H, 80°C. Se hornea a 210°C durante 22 minutos. 2) Pasta de Sémola Harina de Sémola 74.1 Agua 23.3 Claras de Huevo Secas 1.5 Acondicionador de la Masa 1.1 Total 100.0 Preparación: Se combinan todos los ingredientes y agua en el mezclador Hobart/Kitchen Aid. Se mezcla en baja velocidad durante 10 minutos. Se alimenta en el formador de láminas para formarse en tallarines. Se cocina mediante la colocación de los tallarines en agua hirviendo durante 5-10 minutos con agitación. Se drena el agua. 3) Barra de Nutrición Polvo de Proteina 33.6 Jarabe de Arroz Integral 21.3 Avenas Secas 10.5 Miel 9.0 Leche Seca sin Grasa 9.7 Aceite de Soya 2.8 Harina de Maní 5.3 Salsa de Manzana o Pasta de Pasa 7.8 Total 100.0 Preparación: Se combinan todos los ingredientes secos (excepto las avenas) en el mezclador Hobart. Se mezcla en baja velocidad durante 5 minutos, o hasta que se combinan. Se continúa el mezclado mientras que se adicionan los ingredientes líquidos. Se suministran las avenas mientras que se continúa el mezclado a baja velocidad. Se forman barras en forma deseada al prensarlas en una forma. 4) Bebida de Yogurt de Sabor Leche Entera hasta 100.0 Cultivo Iniciador (Danisco's Jo-mx NM 1-20) Lecha Seca sin Grasa opcional Total 100.0 Preparación del Yogurt: Se precalienta la leche a 65°C. Se homogeniza a 10.34 megapascales, luego se mantiene durante 2 minutos a 93°C. Se enfria la mezcla a 44°C. Se inocula con el cultivo iniciadox-.
Se incuba hasta que el pH alcanza 4.5 y luego se enfria a 4.5°C. El yogurt puede ser bombeado hasta la cuajada uniforme . Mezcla de Jugo Agua 7.5 Concentrado de Fresa (40-60 brix) 40.0 Fructosa 10.0 Pectina 2.5 Total 100.0 Preparación del Jugo: Se mezcla en seco la fructosa y la pectina. Se adiciona la mezcla seca, agua y el concentrado de fresa a un mezclador. Se mezcla hasta que la fructuosa y la pectina se dispersan. Se coce la mezcla de jugo en un baño de agua caliente a 80°C durante 15 minutos. Se enfria a 4.5°C. Preparación del Producto Final : Se mezcla el Yogurt y la Mezcla de Jugo a une relación de 9:1. Se co-homogeniza a megapascales de 17.3/3.5 (dos etapas) . Se almacena el producto terminado a 4.5°C. 5) Pastelito Harina de Trigo 48.0 Azúcar Granulada Blanca 20.5 Polvo de Suero 1.3 Polvo para Hornear 1.2 Sal 0.6 Manteca para Mezclar con la Masa 9.6 Yemas de Huevo 2.0 Agua 16.8 Total 100.0 Preparació : Se combinan todos los ingredientes secos y la manteca para mezclar con la masa en un mezclador Hobart. Se mezcla en baja velocidad durante 5 minutos. Se adicionan las yemas de huevo y el agua. Se mezcla en baja velocidad durante 5 minutos. Se extiende o se lamina la masa y se corta en biscochos. Se hornea a 176°C durante 12-15 minutos. 6) Cereal a) Cereal para desayuno extruido (basado en maíz) Almidón o Harina de Maíz modificado 40.0% Polenta de maíz 45.0% Azúcar 10.0% Sal 2.0% Malta 3.0% 100.0% b) Cereal para desayuno extruido (multigrano) Almidón o Harina de Maíz Modificado 43.0% Harina de Arroz 11.5% Harina de Avena 11.5% Harina de Trigo 20.4% Azúcar 9.0% Malta 2.6% Sal 2.0% 100.0% Preparación: Los cereales se preparan usando métodos conocidos en la técnica. Ellos son extruidos, formados en hojuelas y tostados o extruidos y expandidos. Los cereales además se secan, si es necesario, a un contenido de humedad final menor que 3%. Los alimentos se digieren usando el método de digestión Englyst y la liberación de glucosa se inspecciona durante 20, 120 y 240 min. La liberación de glucosa es lineal durante el tiempo de digestión.

Claims (17)

  1. RE IVIND I CAC IONE S 1. Un método para controlar el nivel de glucosa en la sangre de un mamífero, caracterizado porque comprende ingerir un producto comestible que comprende un almidón químicamente modificado que proporciona menos de 25% de la liberación de glucosa en 20 minutos, entre 30-70% en 120 minutos y mayor que 60% en 240 minutos.
  2. 2. Un método para proporcionar un suministro regulado de glucosa a un mamífero, caracterizado porque comprende ingerir un producto comestible que comprende un almidón químicamente modificado que proporciona menos de 25% de la liberación de glucosa en 20 minutos, entre 30-70% en 120 minutos y mayor que 60% en 240 minutos.
  3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el almidón proporciona menos de 20% de la liberación de glucosa en 20 minutos.
  4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el almidón proporciona menos de 10% de la liberación de glucosa en 20 minutos.
  5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el almidón proporciona entre 40-60% de la liberación de glucosa en 120 minutos.
  6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el almidón proporciona entre 45-55% de la liberación de glucosa en 120 minutos.
  7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2 , caracterizado porque el almidón proporciona mayor que 70% de la liberación de glucosa en 240 minutos.
  8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2 , caracterizado porque el almidón proporciona mayor que 80% de la liberación de glucosa en 240 minutos.
  9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 1 0 2, caracterizado porque el almidón proporciona mayor que 90% de la liberación de glucosa en 240 minutos.
  10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el almidón ha estado presente en una cantidad de 5-40% en peso seco basado en el producto comestible .
  11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2 , caracterizado porque la liberación de glucosa del producto comestible es sustancialmente de orden cero.
  12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2 , caracterizado porque la velocidad de liberación de glucosa es sustancialmente constante sobre los primeros 240 minutos.
  13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el almidón es modificado mediante un proceso seleccionado del grupo que consiste de oxidación con propileno, modificación con anhídrido octenil succinico, acetilación, dextrinización y combinaciones de los mismos.
  14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el almidón es modificado mediante un proceso seleccionado del grupo que consiste de oxidación con propileno en el intervalo de 3-10% enlazado, modificación con OSA en el intervalo de 1.5-3.0% enlazado, acetilación en el intervalo de 0.5 a 3.0% enlazado, dextrinización a una dextrina canaria o blanca en el intervalo de menos de 10 ABF, y combinaciones de los mismos.
  15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el almidón además es modificado mediante un proceso seleccionado del grupo que consiste de conversión con ácido, conversión con enzima, hidrólisis, tratamiento con hipocloruro, tratamiento con ácido adipico acético, tratamiento con oxicloruro de fósforo y combinaciones de los mismos.
  16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el almidón además es modificado mediante un proceso seleccionado del grupo que consiste de conversión con ácido a una fluidez de agua de 20-85, tratamiento con hipocloruro a un nivel de 0.4-5.0%, tratamiento con ácido adipico acético a un nivel de 0.1 a 2.0%, tratamiento con oxicloruro de fósforo a un nivel de tratamiento de 0.001 a 0.5%, y combinaciones de los mismos.
  17. 17. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el almidón es tratado con trimetafosfato de sodio y/ tripolifosfato de sodio a nivel de 0.1 a 0.35% de fosfato enlazado adicionado tratamiento con hipocloruro un nivel de 0.3 a 1.0%.
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