MXPA06002610A

MXPA06002610A - Almidon resistente con propiedades de coccion similares al almidon no tratado.

Info

Publication number: MXPA06002610A
Application number: MXPA06002610A
Authority: MX
Inventors: Joan M King; Siow Ying Tan
Original assignee: Univ Louisiana State
Priority date: 2003-09-08
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2006-12-15
Also published as: EP1662898A4; WO2005025327A3; WO2005025327A2; CA2537542A1; US20070172578A1; US7700327B2; US20050089624A1; US7687248B2; EP1662898A2

Abstract

Se ha descubierto un metodo para producir un producto de almidon resistente que retiene las mismas cualidades de coccion que se encuentran en almidon o harina de arroz no tratada, pero tiene un mayor porcentaje de almidon resistente a digestion por (-amilasa; este metodo utiliza una enzima desramificante, por ejemplo, pululanasa, para digerir el almidon, no requiere el pre-tratamiento de la fuente de almidon antes del tratamiento enzimatico; este metodo produjo almidon resistente a partir de almidones con bajo contenido en amilosa, almidon de arroz (24%) y harina de arroz (20%); sorprendentemente el producto de almidon resistente formado mediante este metodo retuvo las caracteristicas de formacion de pasta de la harina o almidon no tratado, y fue estable al calor, este metodo tambien se puede utilizar para producir almidon resistente a partir de otras fuentes botanicas, por ejemplo, maiz, trigo, patata, avena, cebada, tapioca, sagu, y maranta; el almidon resistente producido mediante este metodo tiene una variedad de usos en productos alimenticios.

Description

de E.U.A. No. 6,303,174. Otras fuentes de almidón incluyen trigo, avena, cebada, tapioca, sagú, mandioca, patata, y maranta. Una ventaja del arroz es que la gente que es alérgica al trigo frecuentemente no tiene problemas con el arroz. El uso del arroz como un ingrediente alimenticio justifica el 22% de las ventas nacionales de arroz. Este uso se ha incrementado en un 3.7%, debido a la popularidad en incremento y a la disponibilidad de bocadillos, comidas congeladas, pudin de arroz, mezclas empaquetadas y dulce. Los productos de alimentos para mascotas también incorporan arroz como un ingrediente. Aun cuando el arroz contiene solamente 7 a 8% de proteína, la calidad de proteína es elevada y también tiene una cantidad elevada del aminoácido esencial, lisina. En contraste, la mayoría de los otros granos son deficientes en lisina. El arroz es aproximadamente 87% de carbohidratos, pero el almidón de arroz contiene menos amilosa y otros granos altos en amilosa, por ejemplo, patata y maíz. El almidón de arroz consiste principalmente de amilosa y amilopectina.

Almidón El almidón principalmente es una mezcla de dos polímeros de residuos de glucosa: amilosa y amilopectina. En el almidón no tratado, los dos polímeros están empaquetados en partículas discretas (gránulos). El tamaño de la partícula tiene un intervalo de 2-100 µp). A 80°C (175°F), los gránulos del almidón no modificado forman una pasta con una viscosidad muy elevada, conforme los gránulos de almidón se hinchan y se desorganizan. Véase O. R.

Fennema, Ed., 3a ed, Food Chemistry, Capítulo 4, "Carbohydrates", Marcel Dekker, Inc. New York, pp. 167-168, 174, 195, 196 (1996). Cuando el almidón se enfría, se presenta la degeneración conforme la amilosa se recristaliza. Véase S. Rashmi et al., "Effect of processing on nutritionally important starch fractions in rice varieties", International Journal of Food Sciences and Nutrition, vol. 54, pp. 27-36 (2003). El almidón es insoluble en agua fría y puede absorber el agua de manera reversible. Cuando se calienta en agua, el almidón puede llevar a cabo gelatinización conforme los gránulos de almidón se hinchan. La gelatinización puede ser irreversible si los gránulos de almidón son así desorganizados para ocasionar la hinchazón en exceso del gránulo de almidón y la pérdida de birrefringencia y cristalinidad (Fennema, 1996). La gelatinización es una proceso que normalmente se presenta por arriba de un intervalo de temperatura de aproximadamente 10 a 15°C. El intervalo de temperatura de gelatinización para almidón de arroz ceroso, normal con aproximadamente 50% de agua se encuentra en el intervalo de 61-93°C. Si este almidón de arroz contiene aproximadamente 20% de amilosa, éste se gelatiniza entre 60 y 78°C. Véase D. J. A. Jenkins et al., "Low glycemic índex: Lente carbohydrates and physiological effects of altered food frequency", Am. J. Clin. Nutr., vol. 59, p: 706S (1994); y A. W. Thorbum et al., "Slowly digested and absorbed carbohydrate in traditional bushfoods: A protective factor against diabetes?" Am. J. Clin. Nutr., vol. 45 (1), pp.: 98-106 (1987). El grado de gelatinización se afecta por numerosos factores, tales como temperatura, relación de almidón:agua, tipo de granulo, técnica de medición, heterogeneidad del gránulo en la muestra de almidón, y fuente real orgánica del almidón. Véase Fennema, 1996; A. C. Eliasson et al., "Ch 10. Starch: Physicochemical and Functional Aspects", En, Carbohydrates in Food, pp. P441-443 (1996); y Z. Ming et al., "Sources of variation for starch gelatinization, pasting, and gelation properties in wheat", Cereal Chem., vol. 74, pp. 63-71 ( 997). Un método para medir la temperatura de gelatinización es mediante la calorimetría po registro diferencial (DSC). Véase Eliasson et al., 1996; Femiema, 1996; C. Sievert et al., "Enzyme-resistant starch. II. Differential scanning calorimetry studies on heat-treated starches and enzyme-resistant starch residues", Cereal Chem., vol. 68, pp. 86-91 (1990); D. Sievert et al., "Enzyme-resistant starch. II. Differential Scanning Calorimetry Studies on Heat-Treated Starches and Enzyme- Resistant Starch Residues", Cereal Chem., vol. 67 (3), pp. 217-221 (1990). La degeneración del almidón se presenta conforme el almidón disuelto se vuelve menos soluble y más ordenado en un estado cristalino. (Fennema, 1996) La velocidad de degeneración es dependiente de la relación molecular de la amilosa con respecto a la amilopectina, la estructura de las moléculas de amilosa y de amilopectina (fuente de almidón), temperatura, concentración de almidón, y concentraciones de otros ingredientes tales como agentes tensioactivos y sales. En general, la degeneración se presenta en mayor grado con un mayor contenido de amilosa lineal. La vida de anaquel y la calidad de los productos alimenticios pueden ser más cortas o pueden disminuir debido a la degeneración, por ejemplo, añejamiento del pan, pérdida de viscosidad y precipitación en sopas y salsas. (Fennema, 1996) Cuando el almidón se calienta después de la gelatinización con exceso de agua de manera que los gránulos de almidón se hinchan y se vuelven totalmente desorganizados, se forma una masa viscosa (pasta), un proceso denominado formación de pasta. La viscoamilografía rápida (RVA) mide las características de formación de pasta del almidón en unidades de viscosidad rápida (RVU). La RVA es incapaz de medir el inicio de la gelatinización debido a que los gránulos de almidón se gelatinizan antes de que la viscosidad empiece a incrementarse y sea detectada. Véase X. M. Liang et al., "Pasting Property Differences of Commercial and Isolated Rice Starch with Added Lipids and ß-Cyclodextrin", Cereal Chem., vol. 79, pp. 812-818 (2002). Las características de formación de pasta determinan las propiedades de cocción del almidón y son útiles en la determinación del uso de productos alimenticios. La RVA ha sido utilizada para investigar los efectos de formación de pasta de los lípidos y aminoácidos en almidón de arroz y harina. Véase Liang et al., 2002; y X. . Liang et al., "Pasting and Crystalline Property Differences of Commercial and Isolated Rice Starch and Added Amino Acids", Journal of Food Science, vol. 68, pp. 832-838 (2003). Existen tres categorías de almidones basándose en las propiedades de digestión: almidón fácilmente digerible (RDS), almidón lentamente digerible (SDS), y almidón resistente (RS). El almidón resistente se identifica como almidón que tiene la capacidad de sobrevivir a una incubación prolongada con oc-amilasa y por lo tanto pasa sin digerir hacia el intestino grueso en los humanos. Véase H. N. Englyst et al., "Classification and measurement of nutritionally important starch fractions", European Journal of Clinical Nutrition, vol. 46 (Suplemento 2), pp. S33-S50 (1992); y C. S. Berry, "Resistant starch: Formation and measurement of starch that survives exhaustive digestión with amylolytic enzymes during the determination of dietary fiber", J. Cereal Sci., vol. 4, pp. 301-314 (1986). El almidón resistente se puede dividir adicionalmente en cuatro subgrupos: RS1 el cual es almidón físicamente inaccesible, RS2 el cual es alimento que frecuentemente se come crudo o se cocina con muy poca agua de manera que la estructura granular está intacta, y RS3 como una amilosa deteriorada. (Englyst et al., 1992). RS3 ha sido caracterizado como gránulos de almidón nativo que han sido gelatinizados y deteriorados más tarde. (Eerlingen, 1994). Conforme se incrementa el contenido de amilosa en el almidón, se incrementa el grado de degeneración. La formación de RS3 es altamente dependiente del contenido de amilosa, temperatura, gelatinización previa, presencia de lípidos, proteínas y azúcares, y fuente de almidón. (Fennema, 1996). También se encontró que el almidón con alto contenido de amilosa fue más resistente a la digestión que la amilopectina debido a su estructura lineal compacta. (Rashmi et al., 2003) Un cuarto tipo de RS se ha desarrollado mediante el tratamiento del almidón con químicos. (Eerlingen, 1994) La amilosa es una cadena lineal de unidades oc-D-glucopiranosilo enlazadas (1 * ) con cierta ramificación lateral cc-D-(1 — ? 6). La ramificación Alfa-D-(1 — ?ß) se puede presentar una vez en cada 180- 320 unidades, o en aproximadamente 0.3-0.5% de los enlaces. El peso molecular de la amiiosa es de aproximadamente 106 Daltones. La mayoría de los almidones contienen aproximadamente 25% de amiiosa, pero algunos pueden tener hasta 70% de amilasa (por ejemplo, Hi-Maize™ desarrollado por Penford Ingredients; Denver, Colorado). El contenido de amiiosa se considera el parámetro principal en el almidón que determina las cualidades de cocción y de consumo en el arroz. El contenido de amiiosa en el arroz tiene un intervalo de 18-35% y varía con las regiones geográficas. (TropRice, 2003). El arroz molido se clasifica basándose en el contenido de amiiosa: ceroso (1-2%); no ceroso (> 2%); muy bajo (2-9%); intermedio (20-25%); y alto (25- 33%). El arroz que se creció en Missouri tuvo cierto contenido mayor de amiiosa 3-18% y una mayor proporción de cadena lineal corta de amilopectina que las mismas variedades de arroz crecidas en Arkansas o Texas. Véase A. Aboubacar et al., "The effects of growth locatlon on US rice starch structure and functionality", Whistler Center for Carbohydrate Research and Dept. of Food Science, Purdue University. West Lafayette, IN 47907-1160 (2002). El análisis de RVA (viscoamilografía rápida) indicó que el arroz crecido en Missouri tuvo una viscosidad pico menor (1-26%) y una menor viscosidad por descomposición (3-43%) que el arroz crecido en Arkansas y el arroz crecido en Texas. Se ha reportado que las variedades de arroz con contenidos de amiiosa similares tienen diferentes digestabildades del almidón. Véase L. N. Panlasigui et al., "Rice varieties with similar amylose contení differ in starch digestibility and glycemic response in humans," Am. J. Clin. Nutr., vol. 54, pp. 871-7 (1991 ). La amilopectina es un polímero altamente ramificado con un peso molecular de 107 a 5 X 108, haciéndolo uno de los polímero más grandes en la naturaleza. La amilopectina es aproximadamente 75% de la mayoría de los almidones. Esta consiste tanto de unidades (1 *4) como (1— 6) de ct-D-glucopiranosilo. Los almidones elaborados de 100% de amilopectina son denominados almidones cerosos, aún cuando no existe cera presente. El término "ceroso" se utiliza para describir la superficie vitrea o cerosa cuando se corta un grano. La amilopectina se encuentra en la proporción más alta en arroz medio, corto, y ceroso, y ocasiona que estos tipos de arroz sean más suaves y tengan una mayor tendencia a la adhesión. La textura del arroz cocinado depende de la relación de amilopectina con respecto a la amilosa.

Digestión del almidón Las enzimas hidrolíticas utilizadas para digerir a los almidones se clasifican en dos tipos, endo- y exo-enzimas, las cuales digieren al almidón hacia diferentes productos terminales. Por ejemplo, la amiioglucosidasa (glucoamilasa), una exo-enzima, se utiliza comercialmente para convertir el almidón hacia glucosa. Véase R. Manelius, "Enzymatic and Acidic Hydrolysis of Native and odified Starch Granules", Acta Academiae Aboensis, Ser. B., vol. 60 (2), pp. 20-21 (2000). Utilizando esta enzima y almidón pre-gelatinizado, el almidón se convierte completamente hacia glucosa. La glucoamilasa escinde sucesivamente enlaces a (1 ,4) y a (1 ,6) -D-glucosídicos a partir del extremo no reductor para producir glucosa. La a-amilasa es una endo-enzima que escinde enlaces a (1 ,4)- D-glucosídicos en el almidón. Los productos terminales después de la digestión con a-amilasa de la amilopectina son glucosa, maltosa, maltotriosa, y dextinas ramificadas límite (pentasacáridos). Véase D. French et al., "The structural analysis and enzymic synthesis of a pentasaccharide alpha-Iimit " dextrin formed from amylopectin by Bacillus subtilis alpha-amilase", Carbohydr. Res., vol. 22, pp. 123-134 (1972). Por otra parte, la pululanasa es una endo-enzima desramificante que escinde los enlaces a (1 ,6), especialmente cuando están separados por al menos 2 residuos de glucosa unidos por enlaces a (1 ,4). (Manelius, 2000). Se conocen otras enzimas desramificantes, generalmente denominadas endo-alfa-1 ,6-glucanohidrolasas, tales como isoamilasa o cualquier otra endo-enzima que exhibe selectividad en la escisión de los enlaces 1 ,6 de la molécula de almidón, dejando los enlaces 1 ,4 sustancialmente intactos.

Formación de almidón resistente La formación de almidón resistente tipo III (RS3) depende de muchos factores, por ejemplo, pH, temperatura, tiempo de incubación, tiempo de almacenamiento, número de ciclos de calentamiento y enfriamiento, tipo de almidón, y contenido de agua. El contenido de amilosa y el contenido de agua han sido correlacionados directamente con la producción de almidón resistente. Véase C. Sievert et al., "Enzyme-resistant starch. I. Characterization and evaluation by enzymatlc, thermoanalytical and microscropic methods," Cereal Chem., vol. 66, pp. 342-347 (1989). El almidón resistente se puede formar a través de degeneración. La degeneración es la precipitación de moléculas de almidón en pastas y geles enfriados que contienen principalmente amilosa. Los enlaces de hidrógeno dentro del almidón hidratado interaccionan, resultando en cambios físicoquímicos sin la creación de enlaces químicos permanentes. (Berry, 1986). La amilopectina se degenera muy lentamente. Los almidones con un alto contenido de amilosa tienen una degeneración mayor. Adicionalmente, el almidón con un elevado contenido de amilosa es más resistente a la digestión que la amilopectina debido a su estructura lineal compacta (Rashmi et al, 2003). Los factores que determinan la velocidad de degeneración son la relación molecular de amilosa con respecto a la amilopectina, la estructura de la amilosa y la amilopectina, temperatura, concentración del almidón, y concentraciones de otros ingredientes, por ejemplo, azúcares. Véase Fennema, 1996; P. L. Russell et al., "Characterization of resistant starch from wheat and maize", J. Cereal Sci., vol. 9, pp. 1-15 (1989); y T. Sasald et al., "Effect of Amylose Contení on Gelatinization, Retrogradation, and Pasting Properties of Starches from Waxy and Nonwaxy Wheat and Their F1 Seeds", Cereal Chem., vol. 77, pp. 58-63 (2000). Cuando se presenta la gelatinización en la presencia de un exceso de agua, la formación de almidón resistente (RS3) de mejora en gran medida mediante la degeneración. De manera significativa, se han encontrado niveles más elevados de RS en la pasta cocinada que en el pan. Repitiendo el ciclo de autoclave y enfriamiento, hasta 20 ciclos, se incrementa la formación de RS de 20 a más de 40%. Al elevar la temperatura del autoclave de 121 a 134°C, se observó una disminución en la producción de RS (Sievert et al, 1989). El contenido de amilosa en el almidón afecta la producción de RS puesto que RS es amilosa degenerada. La amilosa también se unirá con los lípidos, proteínas y otros compuestos. La formación de complejos de amilosa-lípido se reportó para competir con y ser favorecida sobre la degeneración de amilosa, disminuyendo así la producción de RS. Véase R. C. Eerlingen et al., "Enzyme-resistant starch. IV. Effect of endogenous lipids and added sodium dodecyl sulfate on formation of resistant starch", Cereal Chem., vol. 71 (2), pp. 170-177 (1994); y L. Slade et al.,"Starch and sugars as partially-crystalline water-compatible polymer systems", Cereal Food World, vol. 32 · (9), p. 680 (1987). Las enzimas, tales como a-amilasa, amiloglucosidasa, y pululanasa, han sido utilizadas para tratar almidones de maíz cerosos y normales para producir RS después de la gelatinización. (Berry (1986) El tratamiento de loa almidones amilomaíz y amilopectina con pululanasa seguido por calentamiento produjo mayores niveles de RS que con calentamiento solo. Utilizando tanto el calentamiento como la pululanasa, las producciones de RS se incrementaron en almidones amilomaíz y amilopectina a partir de 0.3 a 32.4 % y de 4.2 a 41.8%, respectivamente.

Beneficios potenciales del almidón resistente El almidón resistente es benéfico en parte debido a que como fibra de dieta no digerible, provee volumen para ayudar en la peristalsis del intestino y por lo tanto disminuye el tiempo de tránsito de la comida/deshecho en el intestino. Al consumir 35 g de fibra/día, las probabilidades de constipación fueron menores en un 60% y acidez en un 30%. También se ha encontrado que la fibra de dieta ayuda a disminuir el colesterol. Véase P. Yue et al., "Functionality of resistant starch in food applications", Food Australia, vol. 50, pp. 615ff, se reimprimió por National Starch & Chemical Company (1998). Los pacientes hipercolesterolémicos que consumen hasta 50 g de fibra de dieta/día se benefician al mantener un nivel normal de colesterol en suero. La fibra de dieta también puede disminuir los niveles postprandiales de glucosa en suero y la respuesta de insulina mediante la disminución de la digestión del almidón. (Fennema, 1996) Como una manera de incrementar la fibra en la dieta, el almidón resistente puede ayudar a prevenir el cáncer de colon, disminuir el riesgo de enfermedad cardiaca, e influir sobre las enfermedades metabólicas y las enfermedades de intestino inflamatorio, tales como diabetes y diverticulitis. El RS también es un prebiótico debido a que produce butirato y otras cadenas cortas de ácidos grasos cuando se fermenta en el intestino grueso. La Patente de E.U.A. No. 4,971 ,723 describe un método para producir un almidón parcialmente desramificado mediante el tratamiento de un almidón pre-gelatinizado con una enzima desramificante, una endo-alfa-1 ,6-D-glucanohidrolasa. La Patente de E.U.A. No. 5,051 ,271 describe un método para producir un material grado alimenticio, insoluble en agua con micropartículas cristalinas solubles en agua al ocasionar que el almidón inicial lleve a cabo degeneración utilizando un ciclo de calentamiento y enfriamiento, seguido por hidrólisis enzimática. Las Patentes de E.U.A. Nos. 5,281 ,276 y 5,409,542 describen un producto y un método para incrementar la producción de almidón resistente a partir de un almidón con alto contenido de amilosa (al menos 40%) mediante la gelatinización inicial del almidón por calentamiento, seguido por incubación del almidón con una enzima desramificante por 24 a 48 horas. La Patente de E.U.A. No. 5,395,640 describe un método para preparar alimentos reducidos en grasa mediante la adición de un almidón con amilopectina desramificada que se elabora mediante la gelatinización del almidón, seguido por la desramificación enzimática. La Patente de E.U.A. No. 5,480,669 describe un método para mejorar la textura de productos alimenticios con un alto contenido de fibra mediante la incorporación de almidón resistente en la masa, en donde el almidón resistente se elaboró a partir de la gelatinización inicial del almidón y luego desramificando enzimáticamente. Las Patentes de E.U.A. Nos. 5,593,503 y 5,902,4 0 describen un método para preparar un almidón granular resistente a partir de una fuente de almidón con al menos 40% de amiiosa mediante calentamiento del almidón utilizando una combinación de condiciones de humedad y temperatura. La Patente de E.U.A. No. 5,849,090 describe un método para elaborar almidón granular resistente mediante calentamiento del almidón inicialmente a una temperatura de aproximadamente 60°C a aproximadamente 120°C para hinchar los gránulos de almidón, desramificando el almidón hinchado, y luego tratando el producto de almidón para degenerar la amiiosa. La Patente de E.U.A. No. 5,962,047 describe un método para producir almidón resistente mediante el tratamiento de una fuente de almidón hidratada, la cual se desramifica opcionalmente, para ocasionar degeneración, y luego para ocasionar hidrólisis enzimática o química. La Patente de E.U.A. No. 6,043,229 describe un método para producir almidón resistente a partir de un producto de almidón parcialmente degradado (preparado mediante hidrólisis enzimática o ácida, por ejemplo, maltodextrina de patata) utilizando desramificación enzimática con un paso opcional de degeneración. La Patente de E.U.A. No. 6,468,355 describe un método para producir un producto de almidón estable al calor con hasta 60% de almidón resistente mediante la hidrólisis parcial del almidón con ácido, seguido por calentamiento del almidón parcialmente hidrolizado. Existe una necesidad de nuevos métodos para incrementar la producción de almidón resistente a partir de almidones con bajo contenido en amilosa, y para formar almidón resistente con mejores propiedades de cocción.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Los inventores han descubierto un método para producir un producto de almidón resistente que retiene la misma calidad de cocción que se encuentra en el almidón o harina de arroz no tratada, pero tiene un mayor porcentaje de almidón resistente a digestión por a-amilasa. Este método utiliza una enzima desramificante, por ejemplo, pululanasa, para digerir el almidón, pero no requiere el pre-tratamiento de la fuente de almidón antes del tratamiento enzimático. La fuente de almidón no se hidroliza ni se gelatiniza antes de la adición de la enzima. La temperatura de incubación del almidón y de la enzima permanece por debajo de 60°C. Este método produjo almidón resistente a partir de almidones con bajo contenido en amilosa, almidón de arroz (24%) y harina de arroz (20%). Sorprendentemente el producto de almidón resistente formado mediante este método retuvo las características de formación de pasta de la harina o almidón no tratado, y fue estable al calor. La producción más elevada del almidón resistente utilizando este método novedoso se produjo a partir del almidón de arroz, hasta doce veces mayor que aquella encontrada en el almidón nativo. Hasta la fecha, los mejores resultados de los inventores para la producción de almidón resistente con las características deseadas de formación de pasta y estabilidad al calor se obtuvieron mediante la incubación del almidón no tratado con pululanasa a una temperatura de entre aproximadamente 40°C y aproximadamente 60°C, preferiblemente de aproximadamente 55°C, por un periodo de incubación de aproximadamente 2 horas a aproximadamente 16 horas, preferiblemente de 2 horas a 4 horas. Este método también se puede utilizar para producir almidón resistente a partir de otras fuentes botánicas, por ejemplo, maíz, trigo, patata, avena, cebada, tapioca, sagú, mandioca, y maranta. El almidón resistente producido mediante este método tiene una variedad de usos en productos alimenticios.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La figura 1 ilustra los resultados del análisis de viscoamilografía rápida, una indicación de las características de formación de pasta, de harina de arroz no tratada, almidón de arroz no tratado, y un almidón comercial resistente, CrystaLean®. La figura 2 ilustra los resultados de análisis de viscoamilografía rápida de harina de arroz no gelatinizada que no se almacenó antes de ser incubada con la enzima pululanasa ya sea por 2 horas (NGNS2hr), 4 horas (NGNS4hr), o 16 horas (NGNS16hr). La figura 3 ilustra los resultados de análisis de viscoamilografía rápida de harina de arroz gelatinizada que no se almacenó antes de ser incubada con pululanasa ya sea por 2 horas (GNS2hr), 4 horas (GNS4hr), o 16 horas (GNS16hr). La figura 4 ilustra los resultados de análisis de viscoamilografía rápida de harina de arroz gelatinizada que se almacenó durante toda la noche antes de ser incubada con pululanasa ya sea por 2 horas (GS2hr), 4 horas (GS4hr), o 16 horas (GS 16hr). La figura 5 ilustra los resultados de análisis de viscoamilografía rápida de almidón de arroz no gelatinizado que no se almacenó antes de ser incubado con la enzima pululanasa ya sea por 2 horas (NGNS2hr), 4 horas (NGNS4hr), o 16 horas (NGNS 16hr). La figura 6 ilustra los resultados de análisis de viscoamilografía rápida de almidón de arroz gelatinizado que no se almacenó antes de ser incubado con pululanasa ya sea por 2 horas (GNS2hr), 4 horas (GNS4hr), o 16 horas (GNS 16hr). La figura 7 ilustra los resultados de análisis de viscoamilografía rápida de almidón de arroz gelatinizado que se almacenó durante toda la noche antes de ser incubado con pululanasa ya sea por 2 horas (GS2hr), 4 horas (GS4hr), o 16 horas (GS 6hr). La figura 8 ilustra los resultados de calorimetría por registro diferencial sobre harina de arroz no tratada, almidón de arroz no tratado, y un almidón comercial resistente, CrystaLean®. La figura 9 ilustra los resultados de calorimetría por registro diferencial de harina de arroz no gelatinizada que no se almacenó antes de ser incubada con la enzima pululanasa ya sea por 2 horas (NGNS2hr), 4 horas (NGNS4hr), o 16 horas (NGNS 16hr). La figura 10 ilustra los resultados de calorimetría por registro diferencial de harina de arroz gelatinizada que no se almacenó antes de ser incubada con pululanasa ya sea por 2 horas (GNS2hr), 4 horas (GNS4hr), o 16 horas (GNS16hr). La figura 11 ilustra los resultados de calorimetría por registro diferencial de harina de arroz gelatinizada que se almacenó durante toda la noche antes de ser incubada con pululanasa ya sea por 2 horas (GS2hr), 4 horas (GS4hr), o 16 horas (GS16hr). La figura 12 ilustra los resultados de calorimetría por registro diferencial de almidón de arroz no gelatinizado que no se almacenó antes de ser incubada con la enzima pululanasa ya sea por 2 horas (NGNS2hr), 4 horas (NGNS4hr), o 16 horas (NGNS16hr).

MODOS PARA LLEVAR A CABO LA INVENCION Producción de almidón resistente a partir de almidón de arroz y harina de arroz Los almidones utilizados en la preparación de almidón resistente de esta invención se pueden derivar a partir de cualquier fuente que contiene amilosa, por ejemplo, a partir de maíz, patata, cebada, camote, trigo, arroz, sagú, tapioca, mandioca, y sorgo. El método de esta invención trabajará sobre almidones tanto con un elevado contenido de amilosa como con un bajo contenido de amilosa (menos del 30%). A diferencia de otros métodos para la producción de un producto con alto contenido de almidón resistente, el almidón no se pre-gelatiniza o pre-hidroliza antes del tratamiento con una enzima desramificante. La enzima desramificante, una endo-alfa-1 ,6-glucanohidrolasa, se añade al almidón nativo, y la mezcla se calienta posteriormente a la temperatura óptima para la enzima. Por ejemplo, si se utiliza la enzima pululanasa, la mezcla se calienta a una temperatura de entre aproximadamente 40°C a menos de 60°C, más preferiblemente de aproximadamente 55°C. Se puede utilizar otra enzima desramificante, por ejemplo, isoamilasa. Véase la Patente de E.U.A. No. 5,409,542. Las concentraciones óptimas de la enzima y del sustrato son determinados por el nivel de actividad enzimática, la cual variará dependiendo de la fuente de la enzima y de la concentración. La incubación del almidón y de la enzima en esta invención es de solamente aproximadamente 2 horas a 16 horas, preferiblemente de 2 horas a 4 horas, y más preferiblemente de aproximadamente 4 horas. Esto es en estricto contraste con aquellos métodos que permiten que se continúe con la desramificación por 24 a 48 horas. Se cree que el método anteriormente mencionado puede ser utilizado para producir un producto de almidón resistente a partir del almidón de cualquier otra fuente, incluyendo trigo, patata, avena, arroz, cebada, sorgo, maíz, maranta, mandioca, y sagú.

EJEMPLO 1 Métodos para la formación de almidón de arroz resistente utilizando diferentes tratamientos y enzimas Preparación de las muestras de arroz La harina de arroz se obtuvo a partir de Riviana Foods Inc. (Abbeville, Louisiana) en volumen, mientras que el almidón de arroz se obtuvo a partir de Sigma Chemical Co. (S7260 en cantidades por kilogramo; St. Louis, Missouri). CrystaLean®, un almidón resistente comercialmente disponible a partir del maíz por Opta Food Ingredients (Bedford, Massachusetts), se utilizó como un control. Para preparar las muestras de almidón, un ciento de gramos de almidón de arroz o harina de arroz se colocaron en matraces Erlenmeyer de 2 Litros, y se añadieron 1400 g de agua destilada. Para las "muestras gelatinizadas" (G), la muestra se agitó y se calentó sobre una plancha caliente a aproximadamente 95°C. Las muestras gelatinizadas se dividieron en dos subgrupos, uno sin almacenamiento (GNS) y uno con refrigeración por 24 horas a 3°C (GS). Para la "muestra no gelatinizada" (NG), la muestra se calentó solamente a la temperatura recomendada para desempeño óptimo de la enzima a ser evaluada, y la enzima se añadió Inmediatamente sin ningún tiempo de almacenamiento (NGNS). Las muestras se prepararon por duplicado para cada tratamiento.

Tratamientos enzimáticos y análisis inicial Se evaluaron tres periodos de incubación para la enzima-almidón, 2-, 4-, y 16-horas. Se evaluaron dos enzimas, pululanasa (Promozyme™ 400L, Sigma P2986; pululanasa a partir de Bacillus acidopullulyticus; mínimo 400 unidades/ml; Sigma Chemical Co.) y a-amilasa (Termamyl® 120L, Tipo L, 120 knu/g; Novo Nordisk Biochem, Franklinton, North Carolina). Adicionalmente, se evaluó una combinación de pululanasa-a-amilasa. Las muestras gelatinizadas se enfriaron a una temperatura que fue óptima para cada enzima: 55°C para tratamientos con pululanasa y 75°C para tratamientos con a-amilasa. Para la combinación de pululanasa-a-amilasa, la muestra se enfrió a 60°C. Las muestras gelatinizadas/almacenadas (GS) se almacenaron durante toda la noche en el refrigerador antes de la adición de las enzimas. Las muestras NG se calentaron a las temperaturas óptimas anteriormente proporcionadas. Se añadieron a cada muestra diez mi de cada enzima a ser evaluada; por ejemplo, 10 mi de pululanasa a una muestra tratada solamente con pululanasa, 10 mi de a-amilasa a una muestra tratada solamente con a-amilasa, y tanto 10 mi de pululanasa como 10 mi de a-amiiasa a una muestra tratada con la combinación. Después del periodo de incubación, las muestras se centrifugaron (Modelo RC-5C a partir de Sorvall Instruments, DuPont) a 8500 rpm por 20 minutos a 4°C. El residuo se recolectó y se conpeló a -20°C, luego se colocó en un sublimador para secado por congelamiento (20 SRC- X; Virtis Co, Inc., Gardiner, New York). Después del secado mediante congelación, la muestra se pesó, el peso de la muestra secada mediante congelamiento (FDSWt). Las muestras se molieron entonces con un Molino Cyclone Sample (Udy Corporation, Fort Coliins, Colorado). La humedad remanente en las muestras se midió mediante el peso de las muestras antes y después de secado en un Secador Mettler LP 6 Infrared (Mettler-Toledo Incorporaron, Hightsíown, New Jersey).

Análisis del almidón resistente El contenido total de fibra de dieta (TDF) se determinó mediante el uso de un equipo comercial para determinar la fibra total de dieta (Sigma, TDF-100A, St. Louis, Missouri). En el análisis TDF, se utilizaron -amilasa y amííoglucosidasa para digerir cualquier carbohidrato digerible presente en las muestras. Posteriormente se determinó la producción de almidón resistente mediante el ensayo de glucosa oxidasa como se describe por B.V. McCIear et al., "Measurement of Resistant Starch. Food Composition and Additives", J. AOAC International, vol. 85, pp. 665-675 (2002). La concentración del almidón resistente se determinó mediante la digestión de la muestra con amiloglucosidasa para formar glucosa libre, y luego se detectó la absorbancia de la glucosa libre en un espectrofotómetro. La producción de almidón resistente (producción de RS) se calculó basándose en el peso de las muestras tratadas con enzima (peso de la muestra secada mediante congelamiento, FDSWt), tomando en consideración el contenido de humedad de las muestras. Producción real (TY) representa la producción real de almidón resistente basándose en el peso del almidón de arroz o de harina de arroz original no tratada (100 g, incluyendo humedad). En eí ensayo TDF, 200 mg de la muestra tratada con enzima, secada mediante congelamiento se añadieron a un matraz Erlenmeyer de 125 mi. Se añadieron diez mi de regulador de pH de fosfato, pH 6.0, y oc-amilasa (0.02 mi) (68,300 unidades/ml), y la muestra se mezcló. El matraz se cubrió con una hoja de aluminio y se colocó en un baño de agua en ebullición. Posteriormente la muestra se agitó suavemente a intervalos de 5 minutos, y se incubó por 15 minutos después de que la temperatura de la mezcla alcanzó los 95°C. Posteriormente la solución se enfrió a temperatura ambiente, y el pH se ajustó para que se encontrara dentro del intervalo de 4.0-4.6 mediante la adición de HCI 0.375 N. Después de que se obtuvo un pH apropiado, se añadió amiloglucosidasa (0.02 mi) (10,863 unidades/ml; Sigma, A 9913). El matraz se cubrió con una hoja de aluminio, se colocó en un agitador-incubadora a 60°C, y se incubó por 30 minutos después de que la temperatura de la muestra alcanzó los 60°C. Se añadieron cuatro volúmenes (10 mi cada uno) de alcohol etílico graduación 200 a la solución para precipitar el almidón, y el matraz se dejó durante toda la noche a temperatura ambiente para permitir la precipitación completa. Al siguiente día, se añadieron 10 mi adicionales de alcohol etílico graduación 200, seguido por 10 mi de acetona al 100%. Luego la muestra se centrifugó a 1500 rpm por 5 minutos, el sobrenadante se desechó, y el residuo se secó al aire a temperatura ambiente durante toda la noche en una campana.

Para el ensayo con glucosa oxidasa, la muestra secada al aire se analizó con un equipo comprado (Sigma, GAGO-20) que siguió al procedimiento de McCIeary et al. (2002). Para este ensayo, se añadieron 2 mi de hidróxido de potasio 2 M (KOH) a la muestra seca total. Después de 20 minutos, se añadieron 8 mi de acetato de sodio 1.2 M (pH 3.8), seguido por 0.1 mi de amiloglucosidasa (6,000 unídades/ml; Sigma, A2986). La muestra se sometió al vórtex y se incubó a 50°C por 30 minutos. Posteriormente la muestra se diluyó a un volumen total de 100 mi con agua y se centrifugó a 3000 rpm por 10 minutos. Se determinó el contenido de almidón resistente mediante la adición de 3 mi de solución de glucosa oxidasa con o-dianisidina a una alícuota de 0.1 mi de la muestra diluida, centrifugada. La muestra se incubó a 50°C por 20 minutos, y se registró una lectura de absorbancia a 510 nm. Una solución blanco (lectura control) se preparó mediante la adición de 0.1 mi de regulador de pH de acetato de sodio (0.1 M) a 3 mi de una solución de glucosa oxidasa con o-dianisidina, e incubando bajo las mismas condiciones que las muestras de arroz. CrystaLean®, almidón de arroz no tratado, y harina de arroz no tratada también se analizaron para uso para comparaciones. Todos los análisis se llevaron a cabo por duplicado.

Cálculo del almidón resistente Cálculos del almidón resistente seguidos por McCIeary et al. (2002: Producción de RS (%) (muestras que contenían > 10% de RS): = ?? x F x (100/0.1 ) ? (1/1000) X (100/W) x (162/180) = ?? x (F/W) x 90 Producción de RS (%) (muestras que contenían < 10 % de RS): = ?? x F x (10.3/0.1) x (1/1000) x (100/W) x ( 62/180) = ??? (F/W) x 9.27 en donde, ?? = absorbencia de la muestra a una lectura a 510 nm en contra de un reactivo blanco F (conversión a partir de absorbancia hacia microgramos) =100 ^g de glucosa )/absorbance de 100 µ9 de glucosa W (peso seco de la muestra secada mediante congelamiento (tratada con enzima)) = "como está" en peso X ( 00 - contenido de humedad) 00/W = almidón como un porcentaje del peso de la muestra 162/180 = factor de conversión, convierte la glucosa libre, como se determinó, hacia anhidroglucosa como se presenta en el almidón 10.3/0.1 = volumen de corrección (0.1 mL tomado partir de 10.3 mL) para las muestras que contenían 0-10% de RS en donde la solución de incubación no se diluyó, y el volumen final es de 10.3 mL (McCIeary et al., 2002). Producción real basada en el peso seco de 100 g de harina o almidón no tratado = [RS % x peso de la muestra tratada con la enzima secada mediante congelamiento]/(peso seco de harina o almidón no tratado) Ejemplo del cálculo del almidón resistente utilizando la muestra a partir del almidón de arroz tratado con pululanasa-NGNS2hr: F = 100/[(1.348+1.382+1.322)/3] = 74.07 (basado en 3 réplicas de 100 µg/ml de soluciones estándares de glucosa) W= 100% - 6.97% = 93.03 % Producción de RS = 0.533 x [74.07/(93.03)] x 90 = 38.19 % Peso seco de 100 g de aimidón de arroz no tratado = 86.94 g Producción real (basado en el peso seco del almidón de arroz no tratado) = (38.19% x 67.91 g)/86.94 g = 29.83 % Análisis estadístico Se utilizó el software SAS (Statistical Analysis System) (versión 8.0). Se llevaron a cabo comparaciones múltiples Post-hoc utilizando la prueba de intervalo de Tukey semejante a Student para evaluar las interacciones del periodo de incubación y del tipo de gelatinización en harina de arroz y almidón tratados con enzima. Se determinaron los efectos del tratamiento sobre la producción de RS (RSY), producción real (TY), y peso de la muestra secada mediante congelamiento (FDSWt). El nivel de importancia utilizado fue de p < 0.05. Las abreviaturas utilizadas en los siguientes cuadros y gráficas para las diversas muestras son: GS para gelatinización con almacenamiento, NGNS para no gelatinización y no almacenamiento, y GNS para gelatinización y no almacenamiento; harina de arroz (RF) o almidón (RS).

Análisis proximal El almidón de arroz y la harina de arroz se analizaron para contenido de grasa, carbohidrato, proteína, y contenido de ceniza como se describe en H. J. An, "Properties of Chemically Heated Rice Starch and Rice Flour", Doctórate Thesis, Department of Food Science, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiana (2001 ). La humedad de la muestra se midió como se describió anteriormente, y los resultados se proporcionan en el cuadro 1. Todas las muestras se midieron por duplicado. Como se observa en el cuadro 1 , las diferencias más importantes entre el almidón de arroz y la harina de arroz fueron la cantidad incrementada de grasa y de proteína en la harina de arroz.

CUADRO 1 Análisis proximal del almidón de arroz v de la harina de arroz (base % en peso) EJEMPLO 2 Efecto del tratamiento con pululanasa sobre la harina de arroz Los resultados del tratamiento y del análisis discutidos en el ejemplo 1 para uso de la enzima pululanasa sobre la harina de arroz se muestran en el cuadro 2. El contenido de RS del control comercial, CrystaLean®, fue de 57.8% (producción de RS, RSY), y 65.7% basado en el peso seco del CrystaLean® no tratado (producción real, TY). RSY para la harina de arroz no tratada fue de 1.32%, y TY fue de 1.50%. La RSY y TY para harina de arroz no gelatinizada tratada con pululanasa (NGNS2hr (4.57% de RSY, 4.21 % de TY), NGNS4hr (4.48% de RSY, 4.10% de TY), y NGNS16hr (3.57% de RSY, 3.25% de TY)) no fueron significativamente diferentes (cuadro 2). No obstante, tanto RSY como TY fueron significativamente diferentes a partir del control comercial y de la harina de arroz no tratada (p < 0.05). Dos de las muestras de arroz no gelatinizadas, no almacenadas, GNS2hr y GNS4hr, tuvieron 0.95% y 1.24% de TY, respectivamente, y no fueron significativamente diferentes a partir de la harina de arroz no tratada. Las otras muestras gelatinizadas, (GNS16hr, 9.71% de TY; GS2hr, 12.7% de TY; GS4hr, 10.6% de TY, GS16hr, 16.8% de TY) fueron significativamente diferentes a partir del control comercial y de la harina de arroz no tratada (p < 0.05). Estos valores TY fueron aproximadamente un sexto del control comercial, y 6 a 8 veces aquellos de la harina de arroz no tratada (cuadro 2). GS16hr produjo tanto los valores más elevados de RSY como de TY, 17.3% y 16.8%, respectivamente.

CUADRO 2 Tratamientos sobre la formación de RS de harina de arroz Muestra Tratamiento Producción Producción Humedad FDSWt3 de RS1 (%) real2 (%) (%) (g) Control — 57.8a4 65.7a 10 100a comercial Harina de — 1.32f 1.50d 12.05 100a arroz Pululanasa NGNS2hr 4.57e 4.21 d 7.00 81.0bc NGNS4hr 4.48e _j 4.10d 5.97 80.5bc NGNS16hr 3.57e 3.25d 5.79 80.0bc GNS2hr 8.67d 0.95d 6.79 1.5e GNS4hr 8.67d 1.24d 9.43 12.2e GNS16hr 13.6c 9.71c 7.50 63. Od GS2hr 13.0c 12.75c 9.47 84.0b GS4hr 12.8c 10.6c 5.99 73.2c GS16hr 17.3b 16.8b 11.2 85.2b 1 Producción de RS = producción de almidón resistente en porcentaje; 2Producción real = [Producción de RS x (almidón de arroz tratado con enzima secado mediante congelamiento)]/(peso en seco de harina de arroz no tratada); 3FDSWt = Peso de la muestra después del tratamiento enzimático seguido por secado por congelamiento; 4Medias con diferentes letras en cada columna que son significativamente diferentes a p < 0.05. Los valores son un promedio de 4 mediciones. La comparación general indicó que la incubación más larga con pululanasa produjo valores más elevados de TY, por ejemplo, TY a GS16hr y GNS16hr en comparación con los valores de 2hr y 4hr. GNS16hr tuvo una TY similar a GS2hr y GS4br, indicando que el almacenamiento durante toda la noche antes de los tratamientos enzimáticos podría incrementar sustancialmente la formación de RS a partir de harina de arroz. Los tratamientos no gelatinizados (NGNS) produjeron TY (3-4%) que fueron cuatro veces mayores que aquellos de GNS2hr y GNS4hr (1%) (cuadro 2). Las muestras gelatinizadas (GS) fueron 3 a 5 veces mayores en TY que las muestras NGNS.

EJEMPLO 3 Efectos del tratamiento con ot-amilasa sobre la harina de arroz Para la harina de arroz tratada con a-amilasa como se describe en el ejemplo 1 , los resultados se muestran en el cuadro 3. La TY más baja fue de 0.45% a partir de NGNS4hr y de GNS16hr (cuadro 3). GS2hr produjo la mayor TY a 2.28%. Todas las muestras excepto GS2hr fueron similares a la harina de arroz no tratada y entre sí en TY. La TY de todas las muestras fue significativamente menor (p < 0.05) que el control comercial.

CUADRO 3 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de la incubación sobre el tratamiento de a-amilasa en la formación de RS de harina de arroz Muestra Tratamiento Producción Producción Humedad FDSWf de RS1 (%) real2 (%) (%) (g) Control — 57.8a4 65.7a 10 100a comercial Harina de — 1.32f 1.50d 12.05 100a arroz -amilasa NGNS2hr 4.41 e 1.26bc 9.48 22.5bc NGNS4hr 4.16e 0.45c 8.03 9.40d NGNS16hr 3.46e 0.98c 8.98 23.0b GNS2hr 6.90cd 0.82c 8.47 10.5cd GNS4hr 7.03cd 0.75c 8.54 9.35d GNS16hr 5.23de 0.45c 8.56 7.6d GS2hr 11.6b 2.28b 5.49 17.3bcd GS4hr 10.56b 1.17bc 7.48 9.80d ¦ GS16hr 7.23c 1.06c 7.52 13.0bcd 1 Producción de RS = producción de almidón resistente en porcentaje calculado (McCIeary, 2002) 2Producción real = [Producción de RS x (almidón de arroz tratado con enzima secado mediante congelamiento)]/(peso en seco de harina de arroz no tratada); 3FDSWt = Peso de la muestra después del tratamiento enzimático seguido por secado por congelamiento; 4 edias con diferentes letras en cada columna que son significativamente diferentes a p < 0.05. Los valores son un promedio de 4 mediciones. GS2hr tuvo la mayor RSY a 11.64% (cuadro 3), pero no fue significativamente diferente que GS4hr. No obstante, esta RSY fue un quinto del control comercial. GS16hr fue similar a GNS2hr y GNS4hr en la RSY, y fue 2% mayor que GNS 16hr. Dentro de los tratamientos GS, el tiempo de incubación más largo disminuyó la RSY puesto que GS16hr tuvo 7.23% de RSY, mientras que GS2hr y GS4hr tuvieron aproximadamente 10%. Los tratamientos no gelatinizados (NGNS) tuvieron valores RSY y TY similares durante los periodos de tiempo. No obstante, NGNS4hr solamente tuvo 9.4 g de FDSWt, lo cual fue la mitad de NGNS2hr y de NGNS16hr, 22.5 g y 23 g, respectivamente. La temperatura de incubación para los tratamientos con -amilasa fue de 75°C, la cual se encuentra por arriba de la temperatura de gelatinización de la harina de arroz. Esta temperatura puede haber facilitado la hidrólisis de las moléculas de almidón hacia glucosa, maltosa y a-dextrinas, resultando en menores producciones.

EJEMPLO 4 Efectos deí tratamiento con g-amilasa-pululanasa sobre (a harina de arroz Para el tratamiento de la harina de arroz con la combinación enzimática de oc-amilasa- pululanasa como se describe en el ejemplo 1 , los resultados que se muestran en el cuadro 4.GS16hr produjeron la menor TY, de 0.3%, mientras que NGNS2hr y NGNS4hr produjeron la mayor TY a 2.6% (cuadro 4). NGNS16hr, GNS (2, 4, 16 horas), y GS (4, 6 horas) no fueron diferentes en TY, < 1%. Los valores TY para GS2hr y GS4hr fueron similares a la harina de arroz no tratada a 1.5%.

CUADRO 4 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de la incubación sobre el tratamiento de -amilasa-pululanasa en la formación de RS de harina de arroz 1 Producción de RS = producción de almidón resistente en porcentaje calculado (McCIeary, 2002) 2Producción real = [Producción de RS x (almidón de arroz tratado con enzima secado mediante congelamiento)]/(peso en seco de harina de arroz no tratada); 3FDSWt = Peso de la muestra después del tratamiento enzimático seguido por secado por congelamiento; 4 edias con diferentes letras en cada columna que son significativamente diferentes a p < 0.05. Los valores son un promedio de 4 mediciones.

El % de producción de RS se incrementó significativamente (p < 0.05) con todos los tratamientos enzimáticos sobre harina de arroz no tratada. Sin embargo, el valor TY solamente se incrementó ligeramente para dos tratamientos (NGNS2hr y NGNS4hr). La gelatinización no ocasionó un incremento significativo (p > 0.05) en TY; sin embargo, el FDSWt fue significativamente mayor (p < 0.05) en las muestras de NGNS2hr y 4hr.

EJEMPLO 5 Efectos del tratamiento con pululanasa sobre el almidón de arroz Los resultados del tratamiento de almidón de arroz con pululanasa (como se describe en el ejemplo 1) se proporcionan en el cuadro 5. RSY y TY de almidón de arroz no tratado fueron aproximadamente 10% del control comercial (cuadro 5). La RSY menor para las muestras tratadas fue de 12.6% para GNS2hr, y la mayor fue para el NGNS4hr a 71.5%. Estos porcentajes se tradujeron a valores TY de 3.32% y 61.1 %, respectivamente. Para las muestras no gelatinizadas, NGNS4hr no fue significativamente diferente a partir del control comercial. NGNS2hr y NGNS16hr no fueron significativamente diferentes a partir del control comercial, pero fueron significativamente menores que NGNS4hr en RSY (p < 0.05). Para las muestras gelatinizadas, GNS2hr fue significativamente menor que GNS16hr en RSY (p < 0.05). GNS16hr tuvo ligeramente más del doble de RSY de GNS2hr, y la TY para GNS16hr fue aproximadamente 6 veces mayor que GNS2hr.

CUADRO 5 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de la incubación sobre el tratamiento de a-amilasa en la formación de RS de harina de arroz Producción de RS = producción de almidón resistente en porcentaje calculado (McCIeary, 2002) 2Producción real = [Producción de RS x (almidón de arroz tratado con enzima secado mediante congelamiento)]/(peso en seco de harina de arroz no tratada); 3FDSWt = Peso de la muestra después del tratamiento enzimático seguido por secado por congelamiento; Medias con diferentes letras en cada columna que son significativamente diferentes a p < 0.05. Los valores son un promedio de 4 mediciones. Los tratamientos gelatinizados (GS) no fueron significativamente diferentes (p > 0.05) entre sí. Conforme el tiempo de incubación se incrementaba, las RSY y TY se incrementaron ligeramente, con un intervalo de 20-26% de RSY y 15-22% de TY. Todos los tratamientos NGNS y 16hr resultaron en un contenido significativamente mayor de RS que el almidón de arroz control no tratado (p < 0.05), excepto para GNS16hr. Las muestras no gelatinizadas (NGNS) tuvieron mayores valores TY que cualquier otro tratamiento, valores cercanos al control comercial. Los valores TY elevados en las muestras NG pueden reflejar que los gránulos de almidón se encontraban más intactos que en las muestras gelatinizadas. Las muestras GNS tuvieron los menores FDSWt (24.2 a 56.2 g). El almidón de arroz GS tuvo un FDSWt significativamente mayor (p < 0.05) que las muestras GNS. Esto probablemente fue debido a la refrigeración durante toda la noche en las muestras GS lo cual permitió que el almidón se gelatinizara para degradarse y se volvió más resistente a la digestión enzimática.

EJEMPLO 6 Efectos del tratamiento con a-amilasa sobre almidón de arroz Para el tratamiento con a-amilasa sobre almidón de arroz, los resultados se muestran en el cuadro 6. NGNS2hr y NGNS4hr no fueron significativamente diferentes entre sí en la producción de RS. GS4hr tuvo la mayor RSY a 70.8%, sin embargo la TY fue de solamente 3.4% debido al bajo FDSWt, 4.54g. NGNS2hr y NGNS4hr tuvieron RSY similares en comparación con el almidón de arroz no tratado. Los tratamientos GNS tuvieron las menores TY, 0.22%, menor que el almidón de arroz no tratado. NGNS 16hr tuvo la mayor TY a 14.5%. Los efectos de la gelificación de las muestras antes del tratamiento enzimático fueron significativos (p < 0.05). El tratamiento NGNS produjo FDSWt (25 a 70 g) y TY (3.18 a 14.5 %) significativamente mayores. Las muestras GNS tuvieron aproximadamente 1 g de la muestra restante después del secado mediante congelamiento con 0.2 % de TY, mientras que GS tuvo de 3.32 a 8.60 g y de 2.24 a 4.37 % de TY. La gelatinización del almidón de arroz antes del tratamiento enzimático hizo a los gránuíos de almidón más accesibles a la digestión enzimática.

CUADRO 6 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de la incubación sobre el tratamiento de oc-amilasa en la formación de RS de harina de arroz Producción de RS = producción de almidón resistente en porcentaje calculado (McCIeary, 2002) 2Producción real = [Producción de RS x (almidón de arroz tratado con enzima secado mediante congelamiento)]/(peso en seco de harina de arroz no tratada); 3FDSWt = Peso de la muestra después del tratamiento enzimático seguido por secado por congelamiento; 4 edias con diferentes letras en cada columna que son significativamente diferentes a p < 0.05. Los valores son un promedio de 4 mediciones.

Los valores FDSWt fueron mayores en las muestras GNS y GS para harina de arroz en comparación con el almidón de arroz (cuadros 3 y 6), pero no en la harina de arroz NGNS. Esto pudo reflejar la presencia de mayores cantidades de los complejos amllosa-lípido en harina de arroz debido a su mayor contenido de grasa (cuadro 1). El menor FDSWt en harina de arroz NGNS puede ser un resultado de la a-amilasa que digiere los complejos de amilosa-lípido presentes. El cuadro 1 indica que el contenido de amilosa en almidón de arroz (23.6 %) fue significativamente mayor que en la harina de arroz (19.4 %) (p < 0.05). Los cuadros 3 y 6 también indican que el almidón de arroz no tratado tuvo una cantidad mayor de almidón resistente en , comparación con la harina de arroz.

EJEMPLO 7 Efecto del tratamiento con a-amilasa-pululanasa sobre el almidón de arroz Los resultados del tratamiento del almidón de arroz con la combinación de a-amilasa y pululanasa (como se describe en el ejemplo 1 ) se proporcionan en el cuadro 7. Basándose en RSY, NGNS16hr tuvo la menor producción a 12.51%, mientras que GS16hr tuvo la mayor producción a 52.3%. Sin embargo, ambos tratamientos produjeron muy poca TY. NGNS16hr, GNS2hr, GNS4hr, GNS16hr y GS16hr tuvieron menos de 2 g (peso de la muestra secada mediante congelamiento) remanente después del tratamiento enzimático. Por lo tanto aún cuando GS16hr tuvo 52.28% de RSY, éste tuvo solamente 1.16% de TY. NGNS16hr tuvo solamente 0.19% de TY. Después de la factorización en el FDSWt, NGNS4hr tuvo la mayor TY a 22.9% (cuadro 7). NGNS16hr, GNS (2, 4, 16 horas), y GS (4, 16 horas) fueron significativamente menores que el control comercial, almidón de arroz no tratado, y otros tratamientos en TY (p < 0.05). Con esta combinación enzimática, el tiempo de incubación más largo resultó en menores TY y FDSWt.

CUADRO 7 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de la incubación sobre el tratamiento de oc-amilasa-pululanasa en la formación de RS de harina de arroz Muestra Tratamiento Producción Producción Humedad FDSWta de RS1 (%) real2 (%) (%) (g) Control — 57.8a4 57.8a 10.0 100a comercial Harina de — 5.39h 5.39c 13.06 100a arroz a-amilasa NGNS2hr 37.3bcde 20.5b 8.03 52.0b NGNS4hr 49.7abc 22.8b 7.02 43.0c NGNS16hr 12.5gh 0.19d 7.52 1.45f GNS2hr 21.6fg 0.41d 4.80 1.75f GNS4hr 23.2efg 0.35d 3.83 1.40f GNS16hr 36.6cdef 0.60d 4.32 1.48f GS2hr 41.9bcd 5.19c 6.53 11.9d GS4hr 30.8def 1.87d 6.45 6.25e GS16 r 52.3ab 1.16d 6.49 1.81f Producción de RS = producción de almidón resistente en porcentaje calculado (McCIeary, 2002) 2Producción real = [Producción de RS x (almidón de arroz tratado con enzima secado mediante congelamiento)]/(peso en seco de harina de arroz no tratada); 3FDSWt = Peso de la muestra después del tratamiento enzimático seguido por secado por congelamiento; Medias con diferentes letras en cada columna que son significativamente diferentes a p < 0.05. Los valores son un promedio de 4 mediciones. Las muestras gelatinizadas, GS y GNS, tuvieron un FDSWt significativamente menor que las muestras NGNS, excepto para NGNS 16hr (p < 0.05). Las muestras NGNS fueron de aproximadamente 40 a 50 g mayores en FDSWt, y de 15 a 20 % mayores en TY. La muestra GS2hr tuvo la mayor TY (5.19%) y FDSWt (11.9 g) entre las muestras GS y GNS; sin embargo no fue significativamente diferente a partir del almidón de arroz no tratado en TY. La pululanasa es una enzima desramificante y produce oligosacáridos a partir de moléculas de almidón, mientras que la a-amilasa es una endo-enzima que escinde enlaces oc (1 ,4) al azar para producir glucosa, maltosa, maltotriosa y dextinas ramificadas límite a. Entre los tres tratamientos 1 enzimáticos para ambos harina de arroz y almidón, la pululanasa sola produjo la menor descomposición en el almidón. Esto fue visualmente evidente después de los tratamientos enzimátícos. El líquido presente en los matraces de tratamiento con pululanasa fue claro e inodoro, mientras que los matraces con el tratamiento con oc-amilasa y oc-amilasa-pululanasa tuvieron un líquido café y de olor dulce. Las moléculas de almidón presentes se digirieron mediante a-amilasa para producir azúcares simples, explicando así la producción menor en comparación con la pululanasa sola. La combinación de a-amilasa-pululanasa produjo similarmente menores producciones, especialmente en las muestras gelatinizadas. Sin desea atenerse a esta teoría, se cree que la pululanasa desramifica las moléculas de almidón, haciendo a las moléculas de almidón incluso más accesibles a la digestión por oc-amilasa. La gelatinización de la harina de arroz y del almidón resultó en gránulos de almidón desorganizados que hacen a las moléculas de almidón más accesibles a las enzimas. Cuando la gelatinización se combinó con los efectos sinergístico de la oc-amilasa y de la pululanasa, la mayoría del almidón se digirió, dejando poco almidón resistente. En los tratamientos con pululanasa, la enzima desramificante escindió las ramas de amilopectina para crear cadenas lineales de amilosa. Estas cadenas se dejaron reaiinear y cristalizaron hacia almidón resistente puesto que la oc-amilasa no estuvo presente para degradar adicionalmente las cadenas lineales. La pululanasa fue incapaz de degradar adicionalmente las cadenas lineales puesto que ésta solamente escinde los enlaces a ( ,6). Por lo tanto la pululanasa produjo la mayor cantidad de almidón resistente entre los tres tratamientos enzimátícos.

Estos resultados indican que la elección de las enzimas y los pretratamientos del almidón podrían afectar la formación del RS. La pululanasa a 4 horas produjo la mayor cantidad de RS entre las tres combinaciones enzimática, seguido por a-amilasa-pululanasa, y luego -amilasa. El almidón de arroz tuvo la mayor formación de RS en comparación con la harina de arroz, especialmente en las muestras tratadas con pululanasa. Los tratamientos no gelatinizados (NGNS) de almidón de arroz tuvieron 40-60% de TY, mientras que los tratamientos NGNS de la harina de arroz tuvieron solamente 4% de TY. La mayor TY en la harina de arroz se encontró en los tratamientos con pululanasa GS, un intervalo de 10-17%. Dentro de los tratamientos con pululanasa, los tratamientos con una mayor incubación produjeron mayores TY.

Características de formación de pasta del arroz resistente preparado a partir de harina de arroz y almidón utilizando diferentes tratamientos enzimáticos Cuando el almidón se calentó después de la gelatinización en exceso de agua de manera que se hinchan los gránulos de almidón y se vuelven totalmente desorganizados, se formó una masa viscosa (pasta). Este proceso se denominó formación de pasta. La viscoamilografía rápida (RVA) mide las características de la pasta del almidón en viscounidades rápidas (RVU). La temperatura de formación de pasta (PT) es la temperatura a la cual se empieza a incrementar la viscosidad de una muestra. Una menor PT indica una hinchazón más rápida. La viscosidad pico (PV) mide el grado de hinchazón. Durante la cocción, la pasta de almidón se vuelve usable una vez que el almidón recalienta después del PV. El tiempo hasta pico (TP) es el tiempo requerido para cocinar el almidón hasta alcanzar la PV. La viscosidad por descomposición (BKD) es la caída en viscosidad a partir del valor máximo (PV) hacia el valor mínimo (MV). BKD Indica la estabilidad de la pasta de almidón durante la cocción, y la estabilidad de la pasta cocinada se indica por la viscosidad final (FV) a 50°C. El retroceso total (TSB) es el incremento en viscosidad conforme la pasta se enfría a 50°C. TSB es un indicador del grado de degeneración del almidón. Estos valores se midieron por RVA y se compararon con las muestras de almidón de arroz resistente formadas en el ejemplo 1 a partir de la harina de arroz y del almidón de arroz.

EJEMPLO 8 Materiales y métodos para los experimentos de formación de pasta Análisis de viscoamílografía rápida Las muestras secadas mediante congelamiento de almidón de arroz resistente a partir del ejemplo 1 se analizaron mediante una viscoamílografía rápida (RVA) (Newport Scientific, Foss Food Technology, Edén Prairie, Minnesota). La viscosidad aparente de las muestras se midió en unidades de RVU (unidades de viscosidad rápida), y se registró como una función tanto de la temperatura como del tiempo. Los procedimientos para la preparación de la muestras fueron como se ordenan por el fabricante RVA. La cantidad de muestra y agua a ser utilizada en el análisis RVA se calculó utilizando las siguientes fórmulas: S = (88*3.0)/100-M W = 25 + (3.0-S) en donde, S= masa corregida de la muestra (g) W= volumen corregido del agua (ml_) M= contenido de humedad real de la muestra (%) La masa de la muestra y el volumen de agua calculado se añadieron a un recipiente para RVA, y el recipiente se bajó en el RVA. A partir de 0 a 10 segundos en el RVA, la temperatura fue de 50°C, y la velocidad de centrifugación fue de 960 rpm. A partir de 10 segundos a 1 minuto, la velocidad de centrifugación disminuyó a 160 rpm, pero la temperatura permaneció a 50°C. La velocidad de centrifugación permaneció a 160 rpm para ia parte final de la prueba. A partir de 1 minuto a 4:48 minutos, la temperatura se incrementó Iinealmente de 50 a 95°C. A partir de 4:48 minutos a 7:18 minutos, la temperatura se mantuvo a 95°C. A partir de 7:18 minutos 11 :06 minutos, la temperatura disminuyó Iinealmente de 95 a 50°C. La temperatura permaneció a 50°C de 11 :06 minutos a 12:30 minutos, cuando la prueba terminó. Las lecturas se tomaron cada 4 segundos. La temperatura no efectiva de la RVA fue de 50.1 °C. Cada muestra se analizó dos veces utilizando RVA. Se registraron la viscosidad pico (PV), viscosidad mínima (MV), viscosidad final (FV), temperatura de formación de pasta (PT), y tiempo hasta viscosidad pico (TP). Se computaron el retroceso (SBK), el retroceso total (TSB), y la descomposición (BKD) mediante las siguientes fórmulas: SBK = FV - PV; TSB = FV - MV; y BKD = PV - MV. Todas las mediciones se reportaron en unidades viscosas rápidas (RVU).

Análisis estadístico y abreviaturas de la muestra Se utilizó el software SAS (Statistical Analysis System) (versión 8.0). Se llevaron a cabo comparaciones múltiples Post-hoc utilizando la prueba de intervalo de Tukey similar a Student para estudiar la interacción del tiempo de incubación y gelatinización en cada tratamiento enzimático sobre el almidón de arroz y la harina de arroz. Los tratamientos enzimáticos fueron a-amilasa (T), pululanasa (P), a-amilasa-pululanasa (PT). Los períodos de incubación fueron 2, 4, 16 horas. Las abreviaturas fueron GS para gelatinización con almacenamiento, NGNS para no gelatinización sin almacenamiento, GNS para gelatinización sin almacenamiento; harina de arroz (RF) y almidón (RS). El nivel de importancia fue de p < 0. 05.

EJEMPLO 9 Efecto de la pululanasa sobre las características de formación de la pasta de la harina de arroz Para las muestras tratadas con pululanasa, todos los tratamientos NGNS (2, 4,16 horas) fueron significativamente diferentes (p < 0.05) a partir del control comercial en PV, MV, BKD, FV, SBK, TSB y TP (cuadro 8, figuras 1 y 2). Como en el ejemplo 1 , el control fue un almidón comercial resistente, CrystaLean®. En la elaboración del CrystaLean®, el almidón de maíz ha sido precalentado, y por lo tanto no indica características de formación de pasta en el RVA. El CrystaLean® control tuvo 5.75 RVU (PV), 4.42 RVU (MV), y 4.92 RVU (FV). Las muestras NGNS se trataron con pululanasa a 55°C. La temperatura de gelatinización de la harina de arroz se - encuentra entre 70-92°C; por lo tanto durante el tratamiento con la enzima pululanasa, las muestras tratadas con NGNS no llevan a cabo gelatinización. Las muestras gelatinizadas (GNS y GS) (figuras 3 y 4) han sido cocinadas antes de la incubación con la enzima. Estas fueron significativamente menores en viscosidad (p < 0.05) en comparación con las muestras tratadas con NGNS y la harina de arroz no tratada. Las muestras tratadas con GNS y GS no tienen ninguna característica de formación de pasta después de sus tratamientos enzimáticos. NGNS (2, 4, 16 horas) no fueron significativamente diferentes en PV y MV a partir de la harina de arroz no tratada. NGNS2hr tuvo un valor de descomposición similar que la harina de arroz no tratada (cuadro 8). NGNS16hr tuvo ia mayor descomposición (BKD) entre los tratamientos NGNS, 50 RVU mayor que la harina de arroz no tratada (cuadro 8). A mayor BKD, menos estable es el almidón durante la cocción. Por lo tanto, NGNS16hr tuvo la menor estabilidad de cocción. Fue probable que las incubaciones de 4 horas y 16 horas tuvieran más moléculas de almidón desramíficadas y redujeran su estabilidad al calor. Sin embargo después del enfriamiento, el FV para NGNS2hr y NGNS4hr se incrementó por 100 y 56 RVU, respectivamente, y excedió su PV. NGNS 16hr tuvo un FV que fue casi idéntico a su PV, 233 RVU (cuadro 8). No hubo diferencia (p > 0.05) en SBK, TSB, FV, y TP entre las muestras NGNS y la harina de arroz no tratada. Los valores TSB sugieren que las muestras NGNS tienen menos potencial para degeneración que la harina de arroz no tratada. El TSB para NGNS tuvo un intervalo de 40-90 RVU menor que la harina de arroz no tratada. Las muestras GNS y GS no tuvieron diferencia significativa a partir del control comercial en todos los parámetros de formación de pasta excepto TP (cuadro 8, figuras 1 , 3, y 4). No se observó formación de pasta en estas muestras o en el control comercial. Estas muestras han sido gelatinizadas antes del tratamiento enzimático mediante cocción a 95°C. Los valores BKD, SBK y TSB fueron tan bajos que no se presentó incremento en la viscosidad durante la prueba RVA. La PT para NGNS4hr y NGNS16hr fue a 83.6°C, mientras que la PT para harina de arroz no tratada y NGNS2hr fue de 86°C. Las muestras NGNS tomaron ligeramente menos de 6 minutos para su cocción, justo como la harina de arroz no tratada. Se reportó que las muestras GNS y GS se consignaron a los 3.7 a 6.3 minutos. No obstante, cuando se hace referencia a los termogramas de RVA, no se encontró ningún pico de formación de pasta ni una PT (cuadro 8). El tiempo de incubación no afectó significativamente las características de formación de pasta de cualquier muestra. (Cuadro 8). Por otra parte, el tipo de gelatinización tuvo un efecto sobre las características de formación de pasta.

CUADRO 8 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de incubación sobre las características de formación de pasta de harina de arroz tratada con pululanasa1'2'3 breviaturas mínima; BKD = descomposición; FV = viscosidad final; SKB = retroceso total; TP = tiempo hasta pico; PT = temperatura para formación de pasta; ND = no detectable. 2Unidades: Vicosidad (RVU); Temperatura (°C), Tiempo (minutos) 3Medias con diferentes letras en cada columna son significativamente diferentes a p<0.05. Los valores son un promedio de 2 a 4 mediciones.

EJEMPLO 10 Efecto del tratamiento con -amilasa sobre las características de formación de pasta de la harina de arroz No se observó formación de pasta significativa en cualquiera de los tratamientos. Incluso las muestras no gelatinizadas (NGNS) tuvieron pocas características de formación de pasta debido a la alta temperatura (75°C) de incubación con a-amiiasa, una temperatura que gelatínizará la harina (cuadro 9; no se muestran gráficas de viscosidad). No se presentaron diferencias significativas en los PV, MV, BKD, FV, SBK, TSB, y TP entre los tratamientos NGNS, GNS, y GS y el control comercial (cuadro 9). Las muestras NGNS2hr y 16 horas tuvieron una formación de pasta pico a los 4.4 minutos con PV de 7.56 y 8.61 RVU. Los valores BKD fueron de 4.61 y 5.06 RVU, respectivamente, indicando cierta descomposición en la viscosidad durante el proceso de coacción. Para NGNS4hr, no se observó incremento en la viscosidad durante la coacción. No está claro porqué los tratamientos de NGNS2hr y 16 horas, uno más corto y otro más largo que NGNS4hr, tuvieron picos de formación de pasta pequeños. El TP para todos los tratamientos tuvo un intervalo de 2.48 a 6.62 minutos. Solamente las muestras tratadas con enzima NGNS2hr y 16hr tuvieron picos lo suficientemente grandes para indicar una descomposición. El resto de las muestras ya han sido cocinadas y no se detectó PT.

La harina de arroz tratada con ct-amilasa no sería adecuada como un ingrediente en productos alimenticios viscosos debido a las características mínimas de formación de pasta.

CUADRO 9 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de incubación sobre las características de formación de pasta de harina de arroz tratada con a-amilasa1,2,3 Abreviaturas: PV = viscosidad pico; MV = viscosidad mínima; BKD = descomposición; FV = viscosidad final; SKB = retroceso total; TP = tiempo hasta pico; PT = temperatura para formación de pasta; ND = no detectable. 2Unidades: Vicosidad (RVU); Temperatura (°C), Tiempo (minutos) 3Medias con diferentes letras en cada columna son significativamente diferentes a p<0.05. Los valores son un promedio de 2 a 4 mediciones.

EJEMPLO 11 Efecto del tratamiento con g-amílasa-pululanasa sobre las características de formación de pasta de la harina de arroz Para las muestras incubadas tanto con a-amilasa como con pululanasa, no se encontraron diferencias significativas entre el control comercial y las muestras NGNS en las características de formación de pasta en PV, MV, BKD, FV, SBK, TSB y TP (cuadro 10, no se muestran las figuras de viscosidad). La temperatura para la incubación enzimática fue de 60°C para todos los tratamientos. No se observaron diferencias significativas entre las muestras gelatinizadas y el control comercial. Las muestras de NGNS2hr y de NGNS4hr tuvieron 5.6 y 6.8 RVU en BKD, el único BKD detectabie además de la harina de arroz nativa. Puesto de las muestras GNS y GS estaban ya gelatinizadas, no se detectaron temperaturas de formación de pasta. Las muestras de NGNS2hr y NGNS16hr tampoco tuvieron temperatura de formación de pasta, y solamente una réplica de NGNS4hr tuvo una PT a 81.5°C. Puesto que solamente una réplica NGNS4hr mostró formación de pasta, el promedio reportado en el cuadro 10 se encuentra distorsionado debido a la división de 81.5°C en cuatro réplicas. Las muestras de NGNS2hr y 4hr tuvieron capacidades de formación de pasta significativamente menores en comparación con la harina de arroz no tratada (p < 0.05) (cuadro 10). Las muestras NGNS tuvieron un pico a 3.75 y 3.88 minutos con PV a 10.9 y 11.5 RVU, respectivamente. Hubo una pequeña cantidad de descomposición como se midió mediante MV siendo un tercio del PV para las dos muestras. Las muestras NGNS tratadas con a-amilasa-pululanasa tuvieron características de formación de pasta significativamente menores que las muestras NGNS tratadas solamente con puluianasa. Es posible que la mayor temperatura de incubación para el tratamiento de a-amilasa-pululanasa fuera responsable de parte de la diferencia. También es posible que la a-amilasa degradó el almidón de manera que la muestra no pudo formar pasta como la harina de arroz no tratada. Las muestras NGNS 16hr, GNS y GS fueron casi idénticas entre sí en el análisis RVA, pero fueron significativamente diferentes a partir de la harina de arroz no tratada (cuadro 10). Ninguna de estas muestras tuvo un incremento en la viscosidad, y por lo tanto no se detectó BKD, SBK y TSB. Debido a la ausencia de formación de pasta en estas muestras, éstas no son adecuadas para productos alimenticios que son altamente viscosos La viscosidad después de la coacción de todas las muestras NGNS no fue significativamente diferente a partir del control comercial. No hubo un incremento en el FV en ninguna de las muestras tratadas, mientras que el FV para la harina de arroz no tratada fue la mayor lectura entre todas las muestras. El PT único reportado fue para NGNS4hr. El TP para todos los tratamientos no fue significativamente diferente a partir del control comercial y de la harina de arroz no tratada. Los valores de tiempo hasta pico fueron entre 2.25 a 5.82 minutos.

CUADRO 10 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de incubación sobre las características de formación de pasta de harina de arroz tratada con a-amilasa-pululanasa1,2,3 Abreviaturas: PV = viscosidad pico; MV = viscosidad mínima; BKD = descomposición; FV = viscosidad final; SKB = retroceso total; TP = tiempo hasta pico; PT = temperatura para formación de pasta; ND = no detectable. 2Unidades: Vicosidad (RVU); Temperatura (°C), Tiempo (minutos) 3Medias con diferentes letras en cada columna son significativamente diferentes a p<0.05. Los valores son un promedio de 2 a 4 mediciones.

EJEMPLO 12 Efectos del tratamiento con pululanasa sobre las características de formación de pasta del almidón de arroz Para el almidón de arroz tratado con pululanasa, la actividad de formación de pasta en las muestras NGNS (2, 4, 16 horas) fue similar (cuadro 11), pero fue significativamente mayor (p < 0.05) que el control comercial. El tratamiento NGNS incrementó el PV por 30-48 RVU en comparación con el almidón de arroz no tratado, con la muestra NGNS4hr que tiene la mayor diferencia a 48 RVU (figuras 1 y 5). Se presentó el doble de BKD en las muestras NGNS en comparación con el almidón de arroz no tratado. La temperatura de formación de pasta se encontró en un intervalo similar, aproximadamente 80°C. En los tratamientos NGNS, el tratamiento de 16hr tuvo el menor SBK y TSB, 30 a 40 RVU menor que los tratamientos de 2 horas y 4 horas. Los tratamientos de G.NS2hr y 4 horas mostraron cierta actividad de formación de pasta (cuadro 11 , figura 6). Se presentó una disminución en los PV, MV y FV conforme incrementaba el tiempo de incubación. GNS4hr tuvo la mayor BKD (54.54 RVU) y PT (89.62°C) entre los tres tratamientos GNS. Se presentó una disminución progresiva en las propiedades de formación de pasta entre las muestras NGNS, GNS y GS. (figuras 5, 6, y 7) las muestras NGNS tuvieron las mayores características de formación de pasta, similares a aquellas del almidón de arroz no tratado. Las muestras NGNS tuvieron valores ligeramente mayores para PV, MV, y FV en comparación con el almidón de arroz no tratado. Los tratamientos de GNS 16hr y GS fueron significativamente menores (p < 0.05) que el almidón de arroz no tratado en PV, MV, FV, BKD, SBK y TSB (cuadro 11 ; figuras 1 , 6, y 7). Los SBK y TSB de las muestras tratadas con GNS y GS no fueron significativamente diferentes a partir del control comercial. GS2hr y GS4hr tuvieron 6.33 y 2.63 RVU en BKD, y 6.94 y 3.15 RVU en TSB, respectivamente. No se detectó SBK. Las muestras tratadas con GNS tuvieron características disminuidas de formación de pasta conforme se incrementaba el tiempo de incubación, y fueron significativamente menores que el almidón de arroz no tratado (cuadro 11 , figuras 1 y 6). La muestra _GNS2hr tuvo las mejores propiedades de formación de pasta entre las tres muestras GNS, seguido por GNS4hr y luego por GNS16hr. Los valores FV para las tres muestras fueron menores que el PV. La BKD para la muestra NGNS fue mayor que el almidón de arroz no tratado, 23 a 31 RVU mayor. GNS 16hr no tuvo actividad formación de pasta y no presentó descomposición, y fue similar a los tratamientos GS. La tendencia general de todos los tratamientos de pululanasa fue a incubación más larga, menores características de formación de pasta. El almidón de arroz tratado GS tuvo significativamente menos formación de pasta que el almidón de arroz no tratado. El mayor PV fue de solamente 22.8 RVU en la muestra GNS2hr. BKD tuvo un intervalo de 0 a 6.33 RVU, SBK no fue detectable, y TSB fue de 3.15 a 6.94 RVU. Las muestras NGNS tuvieron el potencial más elevado de degeneración puesto que tienen los mayores valores TSB y SBK mientras que GNS tuvo menores valores. Las muestras NGNS y GNS2hr y 4hr también tuvieron los mayores valores BKD indicando una mayor desorganización de los gránulos de almidón durante la acción. La harina de arroz tratada tomó un tiempo más corto para acción en comparación con el almidón de arroz tratado. El mayor TP fue de 6.25 minutos en la muestra de NGNS16hr. Las muestras de NGNS, y GNS2hr tuvieron PT similares (p > 0.05, cuadro 1 ) en comparación con la harina de arroz no tratada, 79 a 84.5°C. Las muestras de GNS2hr y GNS4hr no fueron significativamente diferentes entre sí en PT, 84.5 y 89.6°C, respectivamente.

Las muestras de GNS 6hr y GS no mostraron formación de pasta, y no fueron significativamente diferentes a partir del control comercial.

CUADRO 11 Efectos de gelatcnizacion/alrriiacenamiento y duración de incubación sobre fas características de formación de pasta de harina de arroz tratada con pululanasa1'2'3 Abreviaturas: PV = viscosidad pico; MV = viscosidad mínima; BKD = descomposición; FV = viscosidad final; SKB = retroceso total; TP = tiempo hasta pico; PT = temperatura para formación de pasta; ND = no detectable. 2Unidades: Vicosidad (RVU); Temperatura (°C), Tiempo (minutos) 3Medias con diferentes letras en cada columna son significativamente diferentes a p<0.05. Los valores son un promedio de 2 a 4 mediciones.

EJEMPLO 13 Efectos del tratamiento con -amilasa sobre las características de formación de pasta del almidón de arroz No hubo muestra suficiente en los tratamientos de GS (todos) y GNS (4, 16 horas) para iievar a cabo el análisis RVA. Las muestras tratadas con GS2hr y NGNS (4, 16 horas) no fueron significativamente diferentes a partir del control comercial en PV, MV, FV, SBK, TSB y PT (cuadro 12; las se muestran figuras de viscosidad). Las muestras de NGNS tuvieron una actividad de formación de pasta de 80 a 84°C, y tomaron aproximadamente 3.9 a 4.4 minutos para alcanzar el pico de formación de pasta. Este tiempo es menor del TP para el almidón de arroz no tratado, 6.3 minutos (p < 0.05). La BKD para la muestra de NGNS2hr fue mayor que el almidón de arroz no tratado (p < 0.05), mientras que las muestras de NGNS4hr y 16hr no fueron significativamente mayores que el almidón de arroz no tratado en BKD (cuadro 12). Hubo una cantidad considerable de BKD en las muestras tratadas con NGNS puesto que los valores MV y FV fueron de 4.6 a 6.58 RVU. El almidón de arroz no tratado tuvo una mejor estabilidad de cocción que las muestras tratadas con NGNS. Las muestras tratadas con NGNS y GNS2hr tuvieron SBKs de -95.3 a 73 RVU, y no TSB puesto que el FV fue mucho menor que el PV (cuadro 12). La muestra de GNS2hr no tuvo un PT, probablemente debido a que la muestra había sido gelatinizada antes del tratamiento enzimático.

CUADRO 12 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de incubación sobre las características de formación de pasta de harina de arroz tratada con g-amüasa1 2' Abreviaturas:; PV = viscosidad pico; MV = viscosidad mínima; BKD = descomposición; FV = viscosidad s. final; SKB = retroceso total;'TP = tiempo hasta pico; PT = temperatura para formación de pasta; ND = no detectable. 2Unidades: Vicosidad (RVU); Temperatura (°C), Tiempo (minutos) 3Medias con diferentes letras en cada columna son significativamente diferentes a p<0.05. Los valores son un promedio de 2 a 4 mediciones.

EJEMPLO 14 Efectos del tratamiento con a-amilasa-pululanasa sobre las características de formación de pasta del almidón de arroz No hubo muestra suficiente de los tratamientos NGNS16hr, GNS (todos) y GS16hr para recolectar los datos característicos de formación de pasta en éstos. Todas las variables excepto BKD examinadas para los tratamientos de GS y NGNS fueron significativamente menores que los valores para el almidón de arroz no tratado, pero fueron similares al control comercial (cuadro 13, no se muestran figuras de viscosidad). No se presentó descomposición, retroceso, y retroceso total en las muestras de GS2hr y GS4hr. Las muestras de NGNS2hr y NGNS4hr tuvieron 18 RVU para PV, 3 RVU para MV y 14 RVU para BKD (cuadro 13). Las muestras NGNS mostraron menos descomposición que en el almidón de arroz no tratado. Todas las muestras tuvieron muy bajos FV, los cuales resultaron en valores 0 para TSB. Los efectos del tratamiento con a-amilasa-pululanasa sobre la harina de arroz y almidón fueron muy similares. Aunque las muestras tuvieron valores muy bajos o cero para SBK, TSB y BKD lo cual indica estabilidad durante la cocción (cuadros 10 y 13), estos productos no serían recomendados para uso en productos alimenticios viscosos debido a que las viscosidades de formación de pasta fueron bajas.

CUADRO 13 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de incubación sobre las características de formación de pasta de harina de arroz tratada con a-amüasa-pululanasa1,2'3 Abreviaturas: PV = viscosidad pico; MV = viscosidad mínima; BKD = descomposición; FV = viscosidad final; SKB = retroceso total; TP = tiempo hasta pico; PT = temperatura para formación de pasta; ND = no detectable. 2Unidades: Vicosidad (RVU); Temperatura (°C), Tiempo (minutos) 3Medias con diferentes letras en cada columna son significativamente diferentes a p<0.05. Los valores son un promedio de 2 a 4 mediciones.

Tratamiento En el almidón de arroz, los efectos de los tratamientos con enzimas sobre las propiedades de formación de pasta fueron complejos debido a las diferentes temperaturas utilizadas durante la incubación. Los enlaces blanco de la pululanasa y de la a-amilasa también resultaron en diferentes productos terminales. La pululanasa desramifica las moléculas de almidón, mientras que la a-amilasa escinde al azar dentro de las moléculas de almidón. Las moléculas de cadenas más largas dejadas por la desramificación de la pululanasa fueron capaces de pegarse mejor como se observa en el análisis RVA. Las muestras tratadas con a-amilasa tuvieron pocas propiedades de formación de pasta debido a la escisión al azar de las moléculas de almidón, además de la mayor temperatura de incubación (75°C) requerida para la actividad óptima de la enzima. La alta temperatura de incubación se encontró dentro del intervalo de las temperaturas de gelatinización del almidón. Por lo tanto durante el análisis RVA, las muestras de a-amilasa no exhibieron propiedades de formación de pasta significativas incluso cuando la muestra no había sido gelatinizada antes del tratamiento enzimático. Las muestras de a-amílasa-pululanasa tuvieron propiedades de formación de pasta muy similares con respecto a las muestras tratadas con a-amilasa, probablemente debido a los efectos sinergísticos de la a-amilasa y de la pululanasa en la digestión de las moléculas de almidón. La mayoría de las moléculas de almidón han sido degradadas hacia azúcares simples los cuales no se pegan de manera similar a la harina de arroz y almidón no tratados. Debido a la ausencia o a la poca disponibilidad de lípidos y proteínas, el almidón de arroz no tratado tuvo propiedades de formación de pasta ligeramente diferentes en comparación con la harina de arroz no tratada. Hubo un mayor potencial para la degeneración en la harina de arroz como se observa en la figura 5, probablemente debido a la presencia de lípidos. Sin embargo, en la harina de arroz tratada con GNS-pululanasa, virtualnnente no se presentó un incremento en la viscosidad durante la cocción o mantenimiento de la temperatura, mientras que el mismo tratamiento sobre el almidón de arroz produjo formación de pasta significativa después de la cocción y degeneración durante el almacenamiento (figuras 3 y 6). En la harina de arroz tratada con GS-pululanasa, los PV, MV, FV y TSB no fueron tan pronunciados como el almidón de arroz tratado con GS-pululanasa. En el almidón de arroz y harina tratados con NGNS, la muestra tratada con pululanasa tuvo las mejores propiedades de formación de pasta. El tratamiento con a-amilasa sobre el almidón de arroz NGNS resultó en mayores valores PV en comparación con el almidón de arroz NGNS tratado con a-amilasa-pululanasa. Sin embargo, ambas no presentaron estabilidad de cocción puesto que los valores MV fueron similares a la viscosidad detectada antes de los PV. La harina de arroz y almidón de arroz NGNS tratados con a-amilasa y -amilasa-pululanasa fueron muy similares en las propiedades de formación de pasta. Se observó formación de pasta durante el calentamiento, no obstante el pico rápidamente desapareció conforme la temperatura se mantenía a 95°C. Las qualities formación de pasta tanto de las muestras de almidón de arroz como de la harina de arroz cambiaron de conformidad con la enzima y las temperaturas de incubación. Las muestras tratadas con pululanasa, sin importar la gelatinización y el estado de almacenamiento, tuvieron mayores PV, MV y FV, probablemente debido a que estas muestras se incubaron a 55°C, por lo tanto no excediendo la temperatura de formación de pasta de 60-78°C. Además, la pululanasa es una enzima desramificante en oposición a la oc-amilasa, la cual escinde al azar los enlaces a (1 ,4) glicosídicos. Se presentó una mayor degradación en las muestras cuando se utilizó cc-amilasa; tanto los tratamientos con la a-amilasa como con la a-amilasa-pululanasa tuvieron menores características de formación de pasta. Las muestras que fueron gelatinizadas exhibieron pocas o ninguna característica de formación de pasta como se esperaba. Las muestras de almidón de arroz NGNS tratadas con pululanasa tuvieron valores PV, FV y BKD ligeramente superiores en comparación con el almidón de arroz no tratado. Las muestras de harina de arroz NGNS tratadas con pululanasa tienen características de formación de pasta muy similares como la harina de arroz no tratada. Solamente las muestras NGNS sobre harina y almidón que fueron tratadas con pululanasa retuvieron sus características formación de pasta. El almidón resistente producido mediante este método podría ser más adecuado para la elaboración de productos alimenticios con alta viscosidad después de la cocción en comparación con el CrystaLean® comercial.

Perfiles de calentamiento del almidón de arroz v harina de arroz tratados con enzimas, se detectada mediante calorimetría por registro diferencial (DSC) Las mediciones por calorimetría por registro diferencial (DSC) midieron el calor absorbido o dado por una muestra en una atmósfera controlada a temperaturas específicas. Las DSC provee información aproximadamente a un calor específico y calor latente de las muestras conforme se incrementa la temperatura, lo cual indica cambios en las estructuras amorfas y cristalinas. Los datos se registran en términos de flujo de calor, y se presenta en Joules/gramo (J/g). (Cassel, 2002) En el análisis del almidón, se recolectaron los parámetros de gelatinización del almidón tales como inicio pico, temperatura pico, término de pico, e información de entalpia gelatinization. La DSC puede detectar la presencia de almidón resistente en las muestras. Se encontró que el RS produce picos endotérmicos entre 136 a 162°C, mientras que los complejos de amilosa-lípido exhibieron picos a 95-130°C. (Sievert y Pomeranz, 1989).

EJEMPLO 15 Calorimetría por registro diferencial (DSC) Materiales y Métodos Se prepararon las muestras de almidón resistente como se describe en el ejemplo 1. La calorimetría por registro diferencial (DSC) se llevó a cabo para medir calor específico y latente lo cual indicó cambios estructurales de amorfa a cristalina. La DSC se midió en un modelo Q100, TA Instruments (New Castle, Delaware). Los calderos para DSC se obtuvieron a partir de TA Instruments (Parte no. 900825. 902, T21230; New Castle, Delaware). Se colocó una muestra de 10 mg en el caldero, y se añadieron 20 mg de agua. El caldero se selló, y las muestras se equilibraron durante toda la noche a temperatura ambiente. Durante el análisis, la muestra se calentó a 35°C por cinco minutos, y luego se calentó a 140°C a una velocidad de 5°C/minuto. Las muestras que indicaron picos más allá del intervalo de la temperatura de gelatinización, 60-80°C, se recalentaron para determinar la estabilidad de los picos. Se analizaron cuatro réplicas para cada tratamiento. El análisis estadístico se llevó a cabo utilizando el software SAS (versión 8.0) como se describe en el ejemplo 1. Se llevaron a cabo las comparaciones múltiples Post-hoc utilizando la prueba de intervalo de Tukey semejante a Student para evaluar las interacciones de los periodos de incubación y el tipo de gelatinización en la harina de arroz y el almidón tratados con enzimas, y los efectos sobre las temperaturas de inicio del pico, pico, y término del pico. Las abreviaturas para la preparación de la muestra son como se describieron anteriormente: GS para gelatinización con almacenamiento, NGNS para no gelatinización sin almacenamiento, GNS para gelatinización sin almacenamiento, RF para harina de arroz, y RS para almidón de arroz.

EJEMPLO 16 Efectos del tratamiento con pululanasa sobre el perfil de calentamiento de la harina de arroz El control comercial, CrystaLean®, se analizó mediante DSC junto con las muestras y la harina de arroz no tratada. El control comercial no presentó actividad de gelatinización a temperaturas normales, indicando una gelatinización previa (cuadro 14, figura 8). Las muestras NGNS tratadas no fueron significativamente diferentes a partir de la harina de arroz no tratada para los picos de gelatinización, de complejo amilosa-lípido, y de almidón resistente (cuadro 14; figuras 8 y 9). Para la harina de arroz no tratada, la entalpia para el pico de gelatinización fue de 2.85 J/g. La entalpia requerida para producir el pico de gelatinización en las muestras NGNS tratadas fue 10 a 15 veces más elevada que para la harina de arroz no tratada (cuadro 14). Un pico de entalpia más elevado significa que se requiere una cantidad mayor de energía para producir el pico. Los gránulos de almidón dentro de la muestra pueden ser más compactos y más resistentes a la cocción. No se presentaron diferencias significativas en las otras muestras tratadas y la harina de arroz no tratada en el inicio del pico, pico, y temperaturas de terminación, y entalpia. Los intervalos de temperatura para el inicio del pico de gelatinización fueron de 49.0 a 71.9°C, el pico fue de 57 a 81.1 °C y la terminación fue de 69.6 a 98.0°C (cuadro 14). El intervalo de entalpia se encontró entre 0. 8 y 41.9 J/g. Para el pico del complejo de amilosa-lípido, las temperaturas de inicio del pico tuvieron un intervalo de 76.3 a 101°C. El control comercial no tuvo un pico. La temperatura de inicio del pico para la muestra tratada con GNS16hr fue significativamente menor (p < 0.05) en comparación con la harina de arroz no tratada (figuras 8 y 10; cuadro 14). Las muestras tratadas con GNS2hr y 4hr tuvieron temperaturas de inicio del pico significativamente mayores (p < 0.05) que las GNS16hr y GS16hr. No se observó una diferencia significativa en las temperaturas de terminación y en los picos de entalpias entre cualquier muestra y la harina de arroz no tratada.

CUADRO 14 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de incubación sobre las características termales de harina de arroz tratada con pululanasa1,2,3 Primera transición (gelatinización) Segunda transición (complejo Tercera transición (almidón amilasa-lípido) resistente) Muestra Tratamiento T0 Tp Tc ?? T0 Tc ?? T0 Tp Tc ?? Control — ND ND ND ND ND ND ND ND 101a 119a 133a 3.69a Harina de 70.9a 77.8a 92a 2.85a 94.2ab 100ab 106a 0.184a 118a 119a 128a 0.172b arroz c pululanas NGNS2hr 68.9a 76.2a 90.7a 31.64a 98.0a 103ab 110a 2.19a 124a 126a 129a 0.519b a NGNS4hr 63.0a 69.9a 90.3a 38.7a 91.9ab 98.4ab 107a 1.45a ND ND ND ND c c NGNS16hr 63.4a 69.7a 88.6a 41.9a 93.8ab 101ab 111a 12.8a 120a 121a 127a 0.0159b G c GNS2hr 51.8a 61.5a 70.5a 0.51a 101a 109a 121a 1.03a ND ND ND ND GNS4hr 71.9a 81.1a 91.8a 0.44a 101a 110a 123a 0.896a ND ND ND ND GNS16hr 51.3a 74.3a 98.0a 4.15a 78.3bc 90.1 be 107a 1.50a 114a 120a 130a 0.235b GS2hr 49.0a 60.9a 83.9a 3.43a 89.3ab 97.3ab 108a 0.801a 111a 114a 122a 0.187b c c GS4hr 54.9a 62.2a 77.6a 0.75a 88.4ab 95.1 be 107a 0.652a 108a 113a 124a 0.363b c GS16hr 51.2a 57.0a 69.6a 0.18a 76.3c 88.1c 105a 2.78a 106a 111a 119a 0.131 b 1?0, ??, Te = temperaturas de inicio, pico y terminación, respectivamente; ?? = entalpia; ND = no detectable. 2Medias con diferentes letras en cada columna son significativamente diferentes a p<0.05. Los valores son un promedio de 2 a 4 mediciones. 3Unidades: Temperatura (°C) Entalpia (J/g, materia seca), Velocidad de calentamiento = 5°C/m\nuto Para el pico de almidón resistente, no se encontraron diferencias significativas en el control comercial, la harina de arroz no tratada y todas las muestras tratadas para inicio del pico, pico y temperatura de terminación. Para las muestras tratadas con NGNS4hr, GNS2hr, y GNS4hr, no se detectó un pico de almidón resistente (figuras 9, 10, y 11 ). El pico de almidón resistente en el control comercial, CrystaLean® (100 a 130°C), apareció como dos picos superpuestos cada uno entre sí de manera que los puntos iniciales y finales de los picos no se podían distinguir (figura 8). De conformidad con los resultados DSC, las muestras tratadas con NGNS2hr y 16hr, GNS16hr, y GS contenían almidón resistente (figuras 8, 9, 10, y 11 ; cuadro 14).

EJEMPLO 17 Efectos del tratamiento de la -amiíasa sobre eí perfil de calentamiento de la harina de arroz En las muestras tratadas con a-amilasa, las muestras NGNS2hr y 4hr, GNS2hr, y GS4hr no tuvieron un pico de gelatinización. Las temperaturas de inicio, pico y terminación en las muestras tratadas con NGNS16hr, GNS4hr y 16 hr, y GS2hr y 16hr no fueron significativamente diferentes en comparación con la harina de arroz no tratada en las temperaturas de gelatinización y en los picos de entalpias (cuadro 15, no se muestran gráficas de perfil de calentamiento). El intervalo de la temperatura de inicio para el pico del complejo amilosa-lípido fue de 82.2 a 104°C (cuadro 15). La temperatura del inicio del pico para NGNS4hr fue de aproximadamente 20°C menor que aquella para las muestras tratadas con GNS16hr, GS4hr y GS16hr, una diferencia significativa (p < 0.05). No se encontraron diferencias significativas en las entalpias para todas las muestras tratadas y la harina de arroz no tratada (cuadro 15). El pico del almidón resistente para el control comercial tuvo una entalpia de 3.69 J/g. Las entalpias del pico más elevado se observaron en las muestras tratadas con GS2hr y GS4hr, 125 y 108 J/g, respectivamente (cuadro 15). Estas fueron significativamente superiores en la temperatura de inicio del pico en comparación con el control comercial (p < 0.05). El tiempo de incubación en los tratamientos NGNS no produjo una diferencia significativa en el pico de entalpia (cuadro 15). No se detectaron diferencias significativas en las muestras tratadas, control comercial, y harina de arroz no tratada en la temperatura pico del almidón resistente. Basándose en el análisis DSC, 3 muestras tratadas con -amilasa (GNS2hr y 16hr, y GS16hr) no contenían almidón resistente. No obstante, el pico de gelatinización y el periodo de incubación no afectaron el inicio del pico, pico, y temperaturas de terminación.

CUADRO 15 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de incubación sobre las características termales de harina de arroz tratada con g-amilasa1,2,3 Primera transición (gelatinización) Segunda transición (complejo Tercera transición (almidón amilasa-lípido) resistente) Muestra Tratamiento T0 Tp Tc ?? T0 Tp Tc ?? T0 TP Tc ?? Control — ND ND ND ND ND ND ND ND 101b 119a 133a 3.69a Harina de — 70.9 77.8a 92.0a 2.85a 94.2ab 100ab 106a 0.18a 118ab 119a 128a 0.17a arroz a a-amilasa NGNS2hr ND ND ND ND 88.3ab 94.5ab 108a 4.06a 108ab 112a 118a 0.86a NGNS4hr ND ND ND ND 82.2b 85.2b 94.5a 0.26a 102 111a 129a 0.191a NGNS16hr 71.0 75.0a 86.0a 1.48a 96.3ab 104ab 114a 1.06a 108ab 114a 120a 0.14a a GNS2hr ND ND ND ND 99.8ab 109ab 126a 1.82a ND ND ND ND GNS4hr 58.6 66.0a 78.1a 0.121a 90.0ab 97.0ab 88.4a 26.4a 106ab 119a 128a 2.02a a GNS16hr 59.7 83.1a 84.9a 0.664a 104a 110a 126a 0.89a ND ND ND ND a GS2hr 67.8 71.0a 97.4a 1.84a 98.9ab 105ab 114a 0.46a 122a 126a 134a 125a a GS4hr ND ND ND ND 101a 110a 120a 2.52a 120a 126a 134a 108a GS16hr 64.6 67.4a 77.1a 0.226a 100a 108ab 121a 1.55a ND ND ND ND a ??, ??, Te = temperaturas de inicio, pico y terminación, respectivamente; ?? = entalpia; ND = no detectable. 2Medias con diferentes letras en cada columna son significativamente diferentes a p<0.05. Los valores son un promedio de 2 a 4 mediciones. 3Unidades: Temperatura (°C) Entalpia (J/g, materia seca), Velocidad de calentamiento = 5°C/m¡nuto EJE PL018 Efectos del tratamiento con a-amilasa-pululanasa sobre el perfil de calentamiento de la harina de arroz Para las muestras tratadas tanto con a-amilasa como con pululanasa, no se detectó un pico de gelatinización para las muestras NGNS16hr, GNS4hr y 16hr, y GS2hr y 16hr. No se observaron diferencias significativas en el inicio del pico de gelatinización, pico, y temperaturas de terminación entre las muestras tratadas con NGNS2hr y 4hr, GNS2hr y GS4hr y la harina de arroz no tratada (cuadro 16, no se muestran gráficas de perfil de calentamiento). Los picos de entalpias para las muestras tratadas con GNS2hr (0.144 J/g) y GS4hr (0.602 J/g) fueron significativamente menores que aquellas de la harina de arroz no tratada (2.85 J/g) (p < 0. 05). Para la muestra tratada con GS2hr, la temperatura de inicio del pico del complejo de amilosa-lípido fue significativamente menor (p < 0.05) que aquella de la harina de arroz no tratada. El pico de entalpia para la muestra tratada con GS2hr (1.84 J/g) fue significativamente mayor que aquella de las muestras tratadas con NGNS2hr y 4hr (0. 5 J/g), y de la harina de arroz no tratada (0.18 J/g) (p < 0.05). Ni los tratamientos con NGNS16hr ni todos los tratamientos con GNS resultaron en un pico de almidón resistente. NGNS2hr y 4hr y todos los tratamientos GS fueron similares tanto al control comercial como a la harina de arroz no tratada en el inicio del pico, pico y temperaturas de terminación, y los picos de entalpias. El tiempo de incubación no tuvo un efecto significativo sobre el tipo de gelatinización (cuadro 16). Los tratamientos enzimáticos no produjeron una cantidad significativa de almidón resistente como se muestra en el cuadro 4; no obstante, la pequeña cantidad presente en las muestras se detectó mediante DSC. Las diferencias no significativas entre ios amplios intervalos de temperatura dentro de cada variable, inicio el pico, pico, y temperaturas de terminación fueron debido a resultados inconsistentes durante el análisis.

CUADRO 16 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de incubación sobre las características termales de harina de arroz tratada con g-amilasa-pululanasa1,2,3 Primera t ransición Segunda transición (complejo Tercera transición (almidón (gelatin zación) amilasa-lípido) resistente) Muestra Tratamient T0 TP Tc ?? To TP Tc ?? To TP Tc ?? o Control — ND ND ND ND ND ND ND ND 101a 119a 133a 3.69a Harina — 70.9a 77.8a 92.0a 2.85a 94.2a 100a 106a 0.184a 118a 119a 128a 0.17a de arroz b a- NGNS2hr 71.7a 78.2a 93.6a 3.04a 95.2a 101a 108a 0.157b 115a 119a 126a 0.09a amilasa b NGNS4hr 73.3a 77.8a 91.6a 3.18a 92.2a 95.7a 102a 0.157b 105a 111a 121a 0.56a pululan b asa NGNS16hr ND ND ND ND 97.1a 106a 118a 1.23ab ND ND ND ND GNS2hr 57.7a 64.2a 77.8a 0.144 97.7a 106a 119a 1.24ab ND ND ND ND b GNS4hr ND ND ND ND 100a 109a 123a 1.43ab ND ND ND ND GNS16hr ND ND ND ND 97.6a 105a 119a 1.05ab ND ND ND ND GS2hr ND ND ND ND 73.9b 86.8b 101a 1.84a 109a 115a 124a 1 7a GS4hr 58.7a 67.9a 79.7a 0.602 99.5a 104a 111a 1.21ab 106a 117a 123a 1.52a b GS16hr ND ND ND ND 94.9a 102a 113a 1.41ab 113a 122a 133a 53.8a b 1?0, ??, Tc = temperaturas de inicio, pico y terminación, respectivamente; ?? = entalpia; ND = no detectable. 2Medias con diferentes letras en cada columna son significativamente diferentes a p<0.05. Los valores son un promedio de 2 a 4 mediciones. 3Unidades: Temperatura (°C) Entalpia (J/g, materia seca), Velocidad de calentamiento = 5°C/minuto EJEMPLO 19 Efectos del tratamiento con pululanasa sobre e! perfil de calentamiento de almidón de arroz Para las muestras incubadas con pululanasa, las muestras tratadas con NGNS tuvieron características de gelatinización similares al almidón de arroz no tratado (cuadro 17; figuras 8 y 12). El pico de entalpia tampoco fue diferente a partir del almidón de arroz no tratado. Las muestras tratadas con NGNS no fueron significativamente diferentes entre sí. Las muestras tratadas con GNS no mostraron un pico de gelatinización (cuadro 7; no se muestran gráficas de perfil de calentamiento), lo cual se esperaba puesto que las muestras habían sido gelatinizadas a 95°C antes del tratamiento enzimático. No obstante, las muestras tratadas con GS tuvieron un pico de gelatinización inesperado y no fueron significativamente diferentes a partir del almidón de arroz no tratado (cuadro 17). No obstante, las entalpias de las muestras tratadas con GS2hr y 16hr, fueron significativamente menores (p < 0.05) en comparación con aquellas del almidón de arroz no tratado y las muestras tratadas con NGNS. El intervalo del inicio del pico fue de 62.8 a 73.1 °C, el intervalo del pico fue de 74.2 a 81.3°C, y el intervalo de terminación fue de 85.5 a 96.7°C. No se encontraron diferencias significativas en las temperaturas de inicio del pico del complejo de amilosa-Iípido, pico, y temperaturas de terminación, y entalpias en las muestras tratadas y el almidón de arroz no tratado (cuadro 17). El intervalo del inicio del pico fue de 69.2 a 99.7°C, el intervalo del pico fue de 73.6 a 121°C, y el intervalo de terminación fue de 79.4 a 121°C. Un pico de almidón resistente no se detectó en ia muestra tratada con NGNS 16hr. No se encontraron diferencias significativas en las temperaturas de inicio del pico y pico entre las otras muestras de almidón de arroz tratado, almidón de arroz no tratado, y control comercial (p > 0.05). La temperatura de pico de terminación en GS16hr fue significativamente mayor (12°C) en comparación con el almidón de arroz no tratado (p = 0.05). Las entalpias tuvieron un intervalo de 0.00835 a 0.3 J/g (cuadro 17). El intervalo de inicio del pico fue de 96.8 a 120°C, el intervalo del pico fue de 120 a 125°C, y el intervalo de terminación fue de 125 a 133°C.

CUADRO 17 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de incubación sobre las características termales de harina de arroz tratada con puíulanasa1'2 3 Primera transición (gelatinización) Segunda transición (complejo Tercera tran sición (almidón amilasa-lípido) res stente) Muestra Tratamiento T0 Tp Tc ?? T0 Tp Tc ?? T0 TP Tc ?? Control — ND ND ND ND ND ND ND ND 101a 119a 132a 3.6b Harina de 68.8ab 73.3a 83.6b 2.99ab 90.0a 97.4a 116a 0.45a 112a 116a 121 b 0.12b arroz pululanas NGNS2hr 70.8ab 75.3a 89.3ab 3.96a 94.2a 103a 113a 0.92a 96.8 124a 127ab 0.11 b a a NGNS4hr 69.7ab 74.8a 88.6ab 3.56a 69.2a 73.6a 79.4a 0.32a 117a 120a 131ab 0.0083 5a NGNS16hr 70.3ab 75.3a 88.1ab 3.82a 93.6a 103a 111a 0.49a ND ND ND ND GNS2hr ND ND ND ND 90.2a 104a 115a 2.05a 118a 121a 129ab 0.3b GNS4hr ND ND ND ND 88.1a 105a 116a 2.17a 119a 122a 130ab 0.32b GNS16hr ND ND ND ND ND ND ND ND 120a 122a 127ab 0.04b GS2hr 73.1a 81.3a 92.8ab 0.212c 97.0a 104a 112a 0.32a 119a 122a 126ab 0.05b GS4hr 62.8b 79.1a 96.7a 1.23bc 99.0a 105a 113a 0.32a 120a 122a 125ab 0.02b GS16hr 63.9b 74.2a 85.5ab 0.397c 99.7a 112a 121a 179a 119a 125a 133a 0.18b 1?0, ??, Te = temperaturas de inicio, pico y terminación, respectivamente; ?? = entalpia; ND = no detectable. 2Medias con diferentes letras en cada columna son significativamente diferentes a p<0.05. Los valores son un promedio de 2 a 4 mediciones. 3Unidades: Temperatura (°C) Entalpia (J/g, materia seca), Velocidad de calentamiento = 5°C/minuto EJEMPLO 20 Efectos del tratamiento con a-amilasa sobre el perfil de calentamiento del almidón de arroz Para el almidón de arroz tratado con a-amilasa, el intervalo de inicio del pico de gelatinización fue de 56.3 a 76.6°C, el intervalo del pico fue de 68.2 a 92.1 °C, y el intervalo de terminación fue de 86.4 a 106°C (cuadro 18). No se encontraron diferencias entre ninguna de las muestras y el almidón de arroz no tratado en la temperatura de gelatinización y entalpias, excepto GS2hr que tuvo un pico significativamente mayor y temperaturas de terminación. Las muestras tratadas con GNS4hr y 16hr, y GS4hr no tuvieron un pico de gelatinización. La entalpia de los picos tuvo un intervalo de 0.43 a 3.29 J/g, y la muestra NGNS2hr tuvo la mayor entalpia, 4.03 J/g. Para el complejo de amilosa-lípido, el intervalo de inicio del pico fue de 91.8 a 105°C, el intervalo del pico fue de 103 a 122°C, y el intervalo de terminación fue de 92.3 a 139°C. La muestra tratada con GNS4hr tuvo las temperaturas de inicio y pico más bajas, y la muestra GS 16hr tuvo la temperatura más elevada. Las diferencias no significativas entre las temperaturas de inicio, pico y terminación se debieron a los datos inconsistentes a partir del análisis DSC. Diferentes tratamientos ocasionaron que las temperaturas de inicio del pico y pico variaran ligeramente (cuadro 18; no se muestran gráficas de perfil de calentamiento). No se observaron diferencias significativas en las temperaturas de terminación y los picos de entalpias. Los picos de entalpias tuvieron un intervalo de 0.23 a 4.45 J/g; el más bajo fue de la muestra tratada con GNS4hr, y el más alto fue de la muestra NGNS16hr. Las muestras tratadas con NGNS2hr, GNS2hr y 4hr, y GS16hr no tuvieron un pico de almidón resistente. La muestra tratada con GS4hr tuvo la temperatura más baja para el inicio del pico (111°C), pico (119°C), y terminación (126°C). La temperatura más elevada para el inicio del pico fue de 124°C en la muestra NGNS16hr, para el pico fue de 125°C en la muestra NGNS16hr, y para terminación fue de 136.0°C en la muestra GNS16hr. La diferencias no significativas entre los amplios intervalo de temperatura se debieron a los datos inconsistentes a partir del análisis DSC. El tratamiento con la entalpia más elevada, 7.42 J/g, fue de NGNS16hr, mientras que GS4hr tuvo la entalpia más baja, 0.343 J/g.

CUADRO 18 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de incubación sobre las características termales de harina de arroz tratada con a-amilasa1,2'3 Primera transición (gelatinización) Segunda transición (complejo Tercera trar isición (almidón amilasa-lípido) res siente) Muestra Tratamien To Tc ?? To TP Tc ?? To Tp Tc ?? to Control — ND ND ND ND ND ND ND ND 101b 119a 133a 3.69a Harina de — 68.8ab 73.3b 83.6b 2.99a 89.8a 97.4b 116a 0.450a 112a 116a 121a 0.124a arroz b a-amilasa NGNS2hr 70.6ab 75.7b 91.7ab 4.03a 96.3a 104ab 116a 0.360a ND ND ND ND NGNS4hr 74.9a 78.2b 90.7ab 3.29a 100a 104ab 111a 0.229a 116a 119a 131a 1.04a b NGNS16h 76.6a 79.8a 92.6ab 2.68a 100a 106ab 92.3a 4.45a 124a 125a 134a 7.42a r GNS2hr 56.3b 68.2b 86.6b 0.434a 95.9a 110a 126a 0.39a ND ND ND ND GNS4hr ND ND ND ND 100a 111ab 122a 0.22 a ND ND ND ND GNS16hr ND ND ND ND 91.8a 105ab 116a 0.669a 114a 121a 136a 0.551a b GS2hr 76.7a 92.1a 106a 2.14a 98.0a 103ab 113a 1.64a 113a 120a 130a 0.3490 b GS4hr ND ND ND ND ND ND ND ND 111a 119a 126a 0.343a b GS16hr 64.0ab 73.3b 86.4b 0.597a 105a 122a 139a 3.20a ND ND ND ND 1??, ??, Te = temperaturas de inicio, pico y terminación, respectivamente; ?? = entalpia; ND = no detectable. 2Medias con diferentes letras en cada columna son significativamente diferentes a p<0.05. Los valores son un promedio de 2 a 4 mediciones. 3Unidades: Temperatura (°C) Entalpia (J/g, materia seca), Velocidad de calentamiento = 5°C/minuto EJEMPLO 21 Efectos de tratamiento con a-amilasa-puíulanasa sobre el perfil de calentamiento del almidón de arroz Para el tratamiento con la enzima oc-amilasa-pululanasa, GNS4hr, GS2hr, 4hr y 16hr no tuvieron un pico de gelatinización (cuadro 19; no se muestran gráficas de perfil de calentamiento). La muestra tratada con NGNS4hr tuvo la mayor entalpia a 4.77 J/g, mientras que la muestra tratada con NGNS16hr tuvo la menor, 0.146 J/g. Las entalpias tuvieron un intervalo de 0.146 a 4.77 J/g. Las muestras tratadas con GNS2hr y 16hr tuvieron un pico de gelatinización durante el análisis de DSC, probablemente indicando que la gelatinización antes de la incubación con la enzima fue incompleta. El intervalo de inicio del pico fue de 60.8 a 74.5°C, el intervalo del pico fue de 72.9 a 78.1 °C, y el intervalo de terminación fue de 81.8 a 96.5°C. (Cuadro 19) Las muestras tratadas con NGNS16hr y GNS2hr fueron significativamente menores que las muestras tratadas con NGNS2hr y 4hr y el almidón de arroz no tratado en la temperatura de inicio del pico (p < 0.05). No se encontraron diferencias significativas en el pico o en la temperatura de terminación del pico para los tratamientos con NGNS, GNS2hr y 16hr, y el almidón de arroz no tratado. La muestra tratada con NGNS16hr tuvo un pico de entalpia menor que la muestra tratada con NGNS4hr (p < 0.05). Para la muestra tratada con GNS4hr, no se detectó un pico del complejo de amilosa-lípido (cuadro 19). Los tratamientos remanentes, NGNS (todos), GNS2hr y 16hr, y GS (todos), no fueron significativamente diferentes a partir del almidón de arroz no tratado para la presencia del complejo de amilosa-lípido. Las entalpias para todas las muestras tratadas y almidón de arroz no tratado tuvieron un intervalo de 0.177 a 12.0 J/g, pero no fueron significativamente diferentes entre sí. El intervalo de inicio del pico fue de 84.3 a 105°C, el intervalo del pico fue de 93.5 a 114°C, y el intervalo de terminación fue de 105 a 122°C. Las temperaturas del pico de almidón resistente para el almidón de arroz tratado con a-amilasa-pululanasa no fueron significativamente diferentes a partir del control comercial o a partir del almidón de arroz no tratado. Los picos de entalpias tuvieron un intervalo de 0.071 a 10.2J/g. El pico de entalpia más bajo fue de 0.071 J/g para la muestra de NGNS2hr (cuadro 19), y la más elevada para GNS16hr, 10.2 J/g. El intervalo de inicio del pico fue de 109 a 120°C, El intervalo del pico fue de 115 a 126°C, y el intervalo de terminación fue de 122 a 137°C.

CUADRO 19 Efectos de gelatinización/almacenamiento y duración de incubación sobre las características termales de almidón de arroz tratado con g-amiíasa-pululanasa1,2,3 Primera transición (gelatinización) Segunda transición (complejo Tercera transición (almidón amiiasa-lípido) resistente) Muestra Tratamient To TP Tc ?? To TP Tc ?? To TP Tc ?? 0 Control — ND ND ND ND ND ND ND ND 101a 119a 133a 3.69a Harina de 68.8bc 73.3a 83.6b 2.99ab 89.8a 97.4a 116a 0.45a 112a 116a 121a 0.124a arroz a-amilasa NGNS2 r 72.5a 76.9a 92.8a 3.47a 98.2a 102a 108a 0.178a 83.8a 84.7a 87.8a 0.071a NGNS4hr 74.5a 77.3a 90.8a 4.77a 97.0a 100a 106a 2.22a 114a 116a 122a 0.808a NGNS16hr 62.6d 72.9a 81.8a 0.146b 101a 103a 113a 0.177a 120a 122a 130a 0.095a GNS2hr 60.8d 78.1a 96.5a 1.92ab 105a 114a 122a 0.143a ND ND ND ND GNS4hr ND ND ND ND ND ND ND ND _, 114a 126a 137a 0.31a GNS16hr 63.7cd 74.5a 85.2a 0.727b 98.2a 106a 113a 0.189a 117a 123a 131a 0.369a GS2 r ND ND ND ND 84.3a 93.5a 105a 1.09a 117a 23a 131a 0.37a GS4hr ND ND ND ND 95.1a 98.5a 112a 12.0a 114a 122a 133a 0.999a GS16hr ND ND ND ND 88.6a 97.7a 108a 6.38a 109a 115a 125a 10.2a 1?0, ??, Te = temperaturas de inicio, pico y terminación, respectivamente; ?? = entalpia; ND = no detectable. 2 edias con diferentes letras en cada columna son significativamente diferentes a p<0.05. Los valores son un promedio de 2 a 4 mediciones. 3Unidades: Temperatura (°C) Entalpia (J/g, materia seca), Velocidad de calentamiento = 5°C/minuto EJEMPLO 22 Estabilidad de los picos de almidón resistente Cuando se identificó un pico de almidón resistente en DSC a partir de la harina de arroz tratada y de las muestras de almidón, la misma muestra se recalentó a 140°C para examinar la estabilidad al calor del almidón resistente. Las 27 muestras que se encontró que tuvieron almidón resistente que fue estable al calor se presentan en el cuadro 20. Cinco tratamientos con harina de arroz incrementaron en el pico de entalpia durante el recalentamiento: tres muestras con pululanasa, GNS2hr, GS2hr y 4hr; y dos muestras con a-amilasa-pululanasa, NGNS2hr y GS4hr. En las muestras de almidón de arroz, GS2hr (pululanasa) fue la única muestra que indicó un incremento en el pico de entalpia durante el recalentamiento. Los picos de entalpias de GS16h (pululanasa, almidón de arroz) y GS4hr y 16hr (a-amilasa-pululanasa, almidón de arroz) se redujeron significativamente a aproximadamente 3% después del recalentamiento. No se detectaron patrones claros sobre la influencia de la gelatinización, tiempo de incubación, y tipo de enzima sobre la estabilidad al calor del almidón resistente. Tanto para la harina de arroz como para el almidón, los tres tratamientos enzimáticos produjeron almidón resistente de conformidad con el análisis DSC. Los tratamientos con pululanasa produjeron la mayoría de las muestras que tuvieron almidón resistente estable al calor, seguido por cc-amilasa-pululanasa, y luego por o -amilasa. Esta tendencia se observó tanto en la harina de arroz como en el almidón. El almidón resistente formado a partir del almidón tratado con pululanasa consistió tanto de cadenas lineales de amilosa escindidas a partir de cadenas originales de amilopectina y amilosa. No obstante, el almidón resistente presente en los tratamientos con a-amilasa y a-amilasa-pululanasa, probablemente tuvo menos cadenas lineales de amilosa y menos cadenas más cortas de amilosa debido a la escisión al azar por la a-amilasa. Cuando la pululanasa desramificó las moléculas de almidón en el tratamiento con oc-amilasa-pululanasa, las cadenas lineales se volvieron altamente accesibles a la a-amilasa, y se presentó una gran cantidad de degradación de las moléculas de almidón.

CUADRO 20 Entalpia de picos de almidón resistente estable al calor De todos los tratamientos no gelatinizados (NGNS) sobre la harina de arroz y el almidón de arroz, solamente tres muestras no tuvieron un pico de gelatinización: NGNS16hr (a-amilasa-pululanasa, harina de arroz), y NGNS2hr y 4hr (a-amilasa, harina de arroz). Aunque algunas de las muestras GNS y GS tuvieron pico de gelatinización cuando se analizaron con DSC, esto probablemente se debe a la gelatinización incompleta durante la preparación de la muestra. Solamente tres muestras de almidón de arroz no tuvieron un segundo pico de transición: GNS16hr (pululanasa), GNS4hr (a-amilasa-pululanasa), y GS4hr (ct-amilasa). El pico de entalpia más elevado fue de 179 J/g en una sola muestra tratada con GS16hr (pululanasa, almidón de arroz). El resto de las muestras tratadas (harina de arroz y almidón) tuvieron entalpias de entre 0.5 y 2 J/g. t Se detectó el almidón resistente en la mayoría de las muestras tratadas con enzima. Las combinaciones enzimáticas, tiempo de incubación, y tipo de gelatinización no ocasionaron una diferencia significativa en las propiedades térmicas del almidón resistente formado a partir de la harina de arroz y del almidón de arroz. El pico de almidón resistente fue estable al calor. La estabilidad al calor es importante debido a que entonces el almidón de arroz resistente se puede incorporar dentro de una más amplia variedad de productos alimenticios, tales como comidas congeladas que requieren un segundo calentamiento antes de su consumo. Los tratamientos enzimáticos sobre el almidón de arroz y la harina produjeron almidón resistente (RS) en una amplia escala. Las producciones de RS fueron dependientes de la fuente de almidón, tipo de gelatinización, período de incubación, y combinación enzimática. El almidón de arroz produjo una mayor producción de RS en comparación con la harina de arroz para la mayoría de los tratamientos. Los tratamientos no gelatinizados (NGNS) produjeron el mayor contenido de RS tanto para el almidón de arroz como para la harina de arroz. En almidón de arroz, las muestras tratadas con NGNS (pululanasa) tuvieron una producción de 40 a 61 % de RS (basándose en el peso seco). No se presentó una tendencia discernible en el tiempo de incubación. Algunos tratamientos por 16 horas tuvieron producciones significativamente mayores mientras que otros tuvieron menores producciones. Para los tratamientos enzimáticos, la pululanasa produjo las mejores producciones de almidón resistente tanto en el almidón de arroz como en la harina. Las producciones inferiores observadas en los tratamientos con a-amilasa- pululanasa y a-amilasa fueron atribuidas a los efectos de escisión al azar de la a-amilasa, que degrada en la presencia de amilosa. La gelatinización, sin importar el tratamiento enzimático, deterioró o minimizó las características de formación de pasta de la harina de arroz y del almidón, como se analizó utilizando viscoamilografía rápida (RVA). Las muestras no gelatinizadas no almacenadas durante toda la noche (pululanasa) tuvieron las mejores características de formación de pasta entre todos los tratamientos, probablemente debido a la temperatura de incubación más leve (55°C) y al patrón de la escisión enzimática sobre el almidón. Las muestras no gelatinizadas, tratadas con pululanasa también fueron las más similares en las características de formación de pasta con respecto a la harina de arroz no tratada y al almidón. El análisis DSC de las muestras fue difícil de interpretar debido a las grandes variaciones en los datos, y debido a que algunas de las muestras pre-gelatinizadas indicaron la presencia de picos de gelatinización, probablemente indicando un proceso de gelatinización inicial incompleto. Se detectaron complejos de amllosa-líquido y almidón resistente tanto en las muestras de almidón de arroz como en la harina de arroz. Las muestras con picos de almidón resistente se recalentaron para evaluar la estabilidad al calor del almidón resistente presente. Numerosas muestras tanto a partir de la harina de arroz como el almidón de arroz se evaluaron como positivas para almidón resistente con estabilidad al calor. Tres muestras (GS16hr (pululanasa, almidón de arroz), y GS4hr y 16hr ( -amilasa-pululanasa, almidón de arroz)) retuvieron un pico de almidón resistente durante el recalentamiento; no obstante los picos de entalpias se redujeron a aproximadamente 3% del pico de entalpia inicial. El almidón de arroz no gelatinizado tratado con pululanasa por 2 a 4 horas produjo las mayores cantidades de niveles de almidón resistente que retuvieron sus características de formación de pasta. Este almidón de arroz resistente se puede utilizar como un ingrediente alimenticio con valor añadido. CrystaLean®, el almidón resistente comercial elaborado a partir de maíz, se utiliza actualmente en barras de dulce para diabéticos como un agente que proporciona volumen. El almidón de arroz resistente como se produce mediante tratamiento con pululanasa sobre las muestras no gelatinizadas puede tener un intervalo más amplio de uso puesto que el almidón de arroz resistente retuvo sus propiedades de formación de pasta mientras que CrystaLean® no lo hizo. Este tratamiento específico produjo un almidón con las mismas características de formación de pasta que el almidón de arroz no tratado, pero con 8 a 12 veces más almidón resistente (fibra). El almidón resistente también fue resistente al calor, puesto que se detectó un pico durante el recalentamiento. Esto fue significativo debido a que este almidón de arroz resistente podría ser utilizado en productos alimenticios que son calentados, y tiene una alta viscosidad. También podría ser incorporar dentro de comidas congeladas en donde el recalentamiento es un prerrequisito. El arroz también es hipoalergénico debido a su bajo contenido de proteína, y por lo tanto podría ocasionar menos alergias por alimentos en los consumidores. Además, el almidón resistente se formó a partir de almidón con menos de 30% de amilosa y sin calentamiento del almidón por arriba de 60°C. Como se utiliza en la especificación y en las reivindicaciones, el término "almidón nativo" significa un almidón que no ha sido pretratado, incluyendo almidón que no ha sido calentado para ocasionar gelatinización o que no ha sido tratado químicamente o enzimáticamente para ocasionar hidrólisis. Las descripciones completas de todas las referencias citadas en esta solicitud se incorporan en la presente invención como referencias.

También, se incorpora como referencia la descripción completa de los siguientes documentos: Siow Ying Tan, "Resistant Rice Starch Development", una tesis sometida a the Department of Food Science, Louisiana State University, agosto, 2003; S. Y. Tan y J. M. King, "Enzymatic treatment to form resistant rice starch", un resumen a partir de the 2003 Annual Meeting of the Institute of Food Technologists, publicado en línea en marzo de 2003; y S. Y. Tan y J. M. King, "Enzymatic Treatment to form Resistant Rice Starch", un póster presentado el 14 de julio de 2003, en the 2003 Annual Meeting of the Institute of Food Technologists, Chicago, Illinois. No obstante, en el caso de un conflicto de otra manera irreconciliable, la presente especificación debe dominar.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1.- Un producto de almidón resistente producido a partir de un almidón nativo, en donde dicho producto exhibe una temperatura para formación de pasta y una viscosidad pico que se encuentra en 25% de aquella exhibida por el almidón nativo, contiene menos enlaces alfa-1 ,6-glucosídicos que el almidón nativo, y contiene un mayor porcentaje de moléculas de almidón que son resistentes a digestión por a-amilasa.

2. - El producto de almidón resistente de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho almidón nativo se selecciona a partir del grupo que consiste de almidón de arroz, almidón de harina, almidón de patata, almidón de maíz, almidón de trigo, almidón de centeno, almidón de tapioca, almidón de mandioca, almidón de maranta, almidón de sagú, y almidón de avena.

3. - El producto de almidón resistente de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicho almidón nativo es almidón de arroz.

4.- El producto de almidón resistente de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho almidón nativo contiene menos de 30% de amilosa.

5. - El producto de almidón resistente de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho producto tiene un incremento de aproximadamente tres veces a aproximadamente doce veces en el porcentaje de moléculas de almidón que son resistentes a digestión por a-amilasa en comparación con el almidón nativo.

6. - Un producto alimenticio que comprende un producto de almidón resistente como el que se define en la reivindicación 1.

7. - Un método para producir un producto de almidón resistente mediante la digestión de un almidón nativo, dicho método comprende la preparación de una pasta aguada acuosa del almidón nativo, incubando las pasta aguada con una cantidad efectiva de una enzima desramificante para hidrolizar los enlaces 1,6-glucosídicos de las moléculas de almidón a una temperatura menor de 60°C, y aislando el producto de almidón resistente.

8. - El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque dicho almidón se selecciona a partir del grupo que consiste de almidón de arroz, almidón de harina, almidón de maíz, almidón de patata, almidón de trigo, almidón de centeno, almidón de tapioca, almidón de mandioca, almidón de maranta, almidón de sagú, y almidón de avena.

9.- El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque el almidón es almidón de arroz.

10.- El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque el almidón contiene menos de 30% de amilosa.

11. - El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la enzima desramificante se selecciona a partir del grupo que consiste de pululanasa e isoamilasa.

12. - El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la enzima desramificante es pululanasa.

13. - El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la temperatura de incubación es de aproximadamente 45°C a aproximadamente 60°C.

14. - El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la temperatura de incubación es de aproximadamente 55°C.

15. - El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la incubación es por aproximadamente 2 horas a aproximadamente 16 horas.

16.- El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque la incubación es por aproximadamente 2 horas a aproximadamente 4 horas.

17. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque la incubación es por aproximadamente 4 horas.

18.- El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque el producto de almidón resistente exhibe una temperatura para formación de pasta y una viscosidad pico que se encuentra en 25% de aquella exhibida por el almidón nativo.

19.- El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque dicho producto de almidón resistente contiene un incremento de aproximadamente tres veces a aproximadamente doce veces en el porcentaje de moléculas de almidón que son resistentes a digestión por a-amilasa en comparación con el almidón nativo.