MXPA06013517A - Arabinogalactano aislado de cafe. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a un proceso para extraer arabinogalactanos de granos de cafe, que comprende pretratar los granos de cafe con agua de 10 a 95 degree C entre dos horas y una semana y entonces hidrolizar enzimaticamente granos de cafe crudo o tostado enteros o molidos, obteniendo por lo tanto una dispersion acuosa que comprende granos de cafe parcialmente hidrolizados y arabinogalactanos. Ademas, la invencion tambien abarca el uso de productos de arabinogalactanos derivados de cafe, donde los arabinogalactanos derivados de cafe son usados como una matriz vitrea, cafe soluble puro y composicion bebible.

Description

ARABINOGALACTANO AISLADO DE CAFE Campo de la Invención La presente invención se relaciona con procesos para extraer arabinogalactanos de café, el uso de arabinogalactanos derivados del café y productos que comprenden esos arabinogalactanos.

Antecedentes y Técnica Anterior La calidad sensorial de los productos alimenticios es, además del valor y seguridad nutricional, el factor más importante que determina la aceptación del consumidor de un producto alimenticio. Por ejemplo, además de sus efectos fisiológicos, las bebidas de café son apreciadas por sus características sensoriales. La más importante de esas características sensoriales son el aroma y el sabor del café, pero otras como la sensación en la boca de la bebida y su apariencia visual, son también de significado. En el café soluble, con frecuencia se pretende recrear las características sensoriales de un café tostado y molido recién producido tan fielmente como sea posible. Ocasionalmente, en el desarrollo y producción de café soluble, el foco principal es desarrollar diferentes características sensoriales de un café tostado y molido tradicional, pero el propósito principal es invariablemente optimizar el perfil sensorial del café soluble de tal manera que la preferencia del consumidor sea mejor satisfecha. Las características sensoriales del café soluble dependen de una forma compleja de la mezcla de café usada en su elaboración, sus condiciones de tueste, la tecnología de secado, las condiciones de almacenamiento del polvo, y la forma en que sea preparado el café soluble por el consumidor. Los desarrollos del café soluble actual son facilitados debido a algunas de las características sensoriales del café soluble, las correlaciones bien establecidas entre las características sensoriales y químicas, las propiedades estructurales y físicas del café soluble . Por ejemplo, se sabe que la sensación en la boca de una bebida es mejorada optimizando la viscosidad de la bebida dentro de un cierto intervalo. Es un conocimiento reológico general que la viscosidad de una solución o dispersión es afectada principalmente por sus constituyentes de alto peso molecular, en alimentos con frecuencia denotados como hidrocoloides y que con frecuencia consisten de carbohidratos. La relación entre las características sensoriales y los parámetros físicos, estructurales y químicos relevantes no siempre es tan simple como en el caso de la sensación en la boca de una bebida, aún cuando esta relación pueda aún ser especificada cuantitativamente en muchos de los casos más complejos. Por ejemplo, la característica sensorial importante del aroma de una bebida de café soluble es el resultado del impacto de una mezcla compleja pero equilibrada de aproximadamente 800 compuestos volátiles en el epitelio olfatorio. Muchas propiedades fisicoquímicas y sensoriales de esos 800 compuestos son conocidas y también se sabe que contribuyen al carácter del aroma del café. Los compuestos aromáticos volátiles se forman en gran medida durante el proceso de tostado y son incorporados parcialmente en el producto de café soluble final. Durante la preparación de la bebida, el producto de café soluble se disuelve, y los compuestos aromáticos son liberados hacia el epitelio olfatorio vía un número de pasos intermedios. Uno de los problemas clave experimentados con el café soluble, como el café soluble puro, es que su fuerza aromática y calidad disminuyen con el tiempo de almacenamiento del polvo. Esta pérdida de fuerza aromática y calidad se manifiesta en sí aún durante el almacenamiento del café soluble bajo condiciones de almacenamiento cercanas a las óptimas (un contenido de humedad y temperatura ambiente bajos) y durante la vida de anaquel común de un café soluble, usualmente de un año hasta 3 años. Sin embargo, esto empeora gravemente bajo condiciones de almacenamiento adversas como altos niveles de humedad o temperaturas elevadas. Además, es particularmente problemático para aromas sensitivos. Por lo tanto, es deseable proporcionar una forma de proteger los aromas sensitivos en el café. Se sabe que los aromas sensitivos pueden ser protegidos por encapsulamiento o captura en una matriz vitrea de carbohidrato. Esta protección generalmente no es completa, y el grado de protección puede variar de un compuesto aromático a otro, por el impacto total de la llamada encapsulación vitrea de los aromas es que su calidad se preserva perceptiblemente mejor que la de los aromas no encapsulados. La encapsulación vitrea de los aromas se logra invariablemente usando carbohidratos en el estado amorfo. Sin embargo, la adición de componentes separados en el café es indeseable. En primer ligar, debido a los requerimientos reguladores, en la elaboración de café soluble puro, puesto que los carbohidratos no pueden originarse de fuentes vegetales generalmente aceptadas como el almidón, sino que deberán derivarse del café en sí. En segundo lugar, la adición de nuevos componentes con frecuencia incrementa la complejidad y costos de elaboración. De manera sorprendente, los inventores han encontrado que esos carbohidratos pueden en realidad ser extraídos del café y pueden ser usados para los propósitos establecidos . En conclusión, aún existe una clara necesidad de métodos que permitan la optimización de las características sensoriales del café soluble, en particular su sensación en la boca e impacto en el aroma y calidad incluyendo su frescura aromática. De mayor importancia es que esos métodos deberán ser permitidos en la elaboración y comercialización de café soluble. Por lo tanto, cualquier método por el cual puedan ser extraídos carbohidratos útiles en forma relativamente pura del café es de interés principal para la creación de tipos novedosos de productos alimenticios, en particular café soluble, con mejores características sensoriales. En la O-A-99/55736 y la US 2001/0000486 Al se reclaman arabinogalactanos derivados con perfiles reológicos, pH y viscosidad mejorados. La derivación induce cambios químicos que son indeseables desde la perspectiva del alimento. La WO-A-00/44238 se relaciona con un polvo cremoso soluble aromatizado. La solicitud describe un polvo cremoso soluble que comprende una matriz que incluye un sistema aromático que comprende componentes aromáticos del café y una cantidad establecida de sólidos de café soluble. La descripción describe además que los componentes aromáticos acuosos se establecen agregando una cantidad adecuada de sólidos de café a ellos. Como ingredientes de origen diferente al café usados, el polvo cremoso no puede ser usado claramente en el café soluble puro. Además, es sorprendente saber que son agregados sólidos de café, puesto que provocarán la degradación del aroma del café. La WO-A-00/25606 se relaciona con sistemas de adición de sólidos para ingredientes aromáticos, los cuales pueden ser obtenidos extruyendo azúcar o derivados de azúcar o mezclas de los mismos, incluyendo entre otros arabinosa o galactosa. Como ingredientes usados de origen diferente al del café, el sistema de liberación no puede ser claramente usado en café soluble puro. En la O-A-2002/26055 se reclaman composiciones de bebidas que comprenden arabinogalactano y vitaminas. El café es citado como fuente de arabinogalactanos pero no se dan ejemplos de su extracción o uso. Los arabinogalactanos son mencionados como ingredientes que promueven la salud, los cuales no incrementan significativamente la viscosidad de la bebida. Sin embargo, hemos mostrado de manera sorprendente que los arabinogalactanos del café tienen propiedades reológicas inusuales, incluyendo el aumento de la viscosidad. Además, los métodos descritos en esta solicitud no permiten la extracción de arabinogalactanos del café con el peso molecular requerido.

En la US 5882520 se discuten sistemas acuosos de dos fases en los cuales al menos una de las fases contiene arabinogalactano. Los arabinogalactanos no se originan del café y los procesos se relacionan con la extracción de materiales biológicos. La US 6271001 discute gomas aisladas de cultivos de células de planta. Esta patente trata exclusivamente con polímeros de cultivos de células de plantas sin establecer la naturaleza química o la composición de las gomas de células de planta. Nosotros no aplicamos cultivos de células de plantas como fuente de carbohidratos, sino que extraemos el arabinogalactano de una fruta de planta, es decir el grano de café. En la WO-A-2002/041928 se reclama un biomaterial útil como soporte de liberación controlada. El biomaterial comprende una matriz de gel polimérico poroso en los poros de una matriz polimérica hidrofílica o anfifílica. Sin embargo, nosotros no usamos esas matrices de encapsulación bifásicas . En la US 6296890 se reclaman una fracción de café que espuma difícilmente, así como un proceso para su elaboración. Esta fracción es extraída de los granos tostados en agua caliente, seguido por precipitaciones. Esta no está bien caracterizada químicamente y consiste de 60% de polisacárido y 40% de compuestos del tipo de la melanoidina. Para propósitos relacionados con la mejor de las características sensoriales del café soluble no está suficientemente bien definido desde un punto de vista reológico y de la estabilización del aroma no es útil debido a su alto contenido de compuestos del tipo de la melanoidina . En "coffee bean arabinogalactans : acidic polymers covalently linked to protein" Redg ell RJ et al, vol 337 No. 3, Carbohydrate Research, Elsevier Scientific Publishing Co" , se describe el aislamiento de pequeñas cantidades de arabinogalactanos de granos de café. Sin embargo, se requiere el pretratamiento de los granos de café con un ácido o álcali fuerte, por ejemplo KOH 8M. Esto es claramente inadecuado para usarse en el campo técnico de la presente invención, es decir los productos alimenticios. En resumen, ninguna de las técnicas anteriores discute a) la extracción por medios enzimáticos de arabinogalactanos de café puro o tostado sin que se requieran condiciones de procesamiento extremas y b) su uso subsecuente para mejorar las características del alimento, en particular el café soluble. El objetivo de la presente invención es proporcionar uno o más de los beneficios y/o resolver uno o más de los problemas mencionados anteriormente.

La invención De este modo, de acuerdo a la presente invención, se proporciona un proceso para extraer arabinogalactanos del café, que comprende hidrolizar enzimáticamente granos de café crudo o tostado completos o molidos, obteniendo por lo tanto una dispersión acuosa que comprende granos de café parcialmente hidrolizados y arabinogalactanos, donde los granos de café son pretratados con agua a una temperatura de 10°C a 95°C durante dos horas hasta una semana inmediatamente antes del tratamiento enzimático. La invención proporciona además el uso de arabinogalactanos derivados del café como un ingrediente alimenticio . La invención proporciona además aún el uso de arabinogalactanos derivados de café como sustancia promotora de la salud. La invención proporciona además aún el uso de arabinogalactanos derivados de café, con un peso molecular promedio en peso superior a aproximadamente 150 kDa, de manera preferible superior a aproximadamente 500 .kDa y de manera más preferible, superior a aproximadamente 2000 kDa como un texturizador en alimentos y/o bebidas. La invención proporciona además aún el uso de arabinogalactanos derivados de café para aumentar la viscosidad en alimentos y bebidas.

En otro aspecto, la invención proporciona el uso de arabinogalactanos derivados de café como el mejorador de la sensación en la boca para el café soluble. En otro aspecto más, la invención proporciona el uso de arabinogalactanos derivados de café como mejoradores del espumado o estabilizador de la espuma en alimentos y bebidas, preferiblemente bebidas de café. En otro aspecto más, la invención proporciona el uso de arabinogalactanos derivados de café como una matriz vitrea para capturar sabores o aromas, preferiblemente aromas de café, o mezclas de los mismos en alimentos deshidratados, preferiblemente en una bebida. La invención también se relaciona con una composición de café sólido que comprende aroma de café capturado en arabinogalactanos derivados del café. En un aspecto más, la invención se relaciona con una matriz vitrea que comprende aroma de café, caracterizada porque la matriz comprende arabinogalactanos derivados de café.

Descripción detallada de la invención Los arabinogalactanos son una familia de polisacáridos (proteoglicanos) implicados en el crecimiento y desarrollo de plantas. Ellos son una familia de proteoglicanos encontrados en plantas superiores, que se encuentran en muchos tejidos diferentes: sobre la membrana plasmática, en la pared celular y en la matriz extracelular. La fuente más común es el árbol de Larch { Larix sp) . El arabinogalactano de Larch está aprobado por la Administración de Alimentos y Fármacos de los Estados Unidos (FDA) como una fuente de fibra dietética, pero también se piensa que tiene beneficios terapéuticos potenciales como un agente inmunoestimulante y adjunta al protocolo del cáncer. Los arabinogalactanos típicamente tienen pesos moleculares los cuales varían de 10 kDa a 4000 kDa. Ellos típicamente contienen <10% de proteína, la cual normalmente está compuesta principalmente de prolina/ hidroxiprolina, alanina, serina y treonina. La parte mayor de arabinogalactanos (>90%) consiste de polisacárido, compuesto principalmente de cadenas de ß- { 1-3) galactano con cadenas laterales de ß- (1-6) -galactosilo terminadas principalmente con residuos de arabinosilo. Se sabe que el café puro y el café tostado contienen arabinogalactanos pero el aislamiento de esos arabinogalactanos es considerado prohibitivamente difícil y los procedimientos prácticos adecuados para obtener arabinogalactanos del café son actualmente desconocidos. La aplicación de procedimientos que sean conocidos por los expertos en la técnica, conducen cuando son aplicados al café, a una degradación excesiva del arabinogalactano con una fuerte pérdida consecuente en el peso molecular y modificaciones químicas significativas que hacen su aplicación como un modificador de la viscosidad y matriz de encapsulación. Los procesos enzimáticos de la presente aislan de manera sorprendente de granos de café crudo y tostado una proteína de arabinogalactano la cual tiene un peso molecular controlado y que ha sido mínimamente degradada. Esos arabinogalactanos extraídos son a su vez particularmente útiles para mejorar las propiedades sensoriales del alimento, como bebidas y especialmente café soluble, y pueden ser usados de manera benéfica como matriz de encapsulación para la liberación de ingredientes activos sensitivos, como el aroma en el café soluble. La proteína es extraída en una dispersión acuosa. Preferiblemente, el proceso comprende los pasos de: a) tratar la dispersión acuosa para producir una solución acuosa que comprende arabinogalactanos, u opcionalmente el polvo enriquecido con arabinogalactanos; b) aislar los arabinogalactanos concentrando la solución acuosa y precipitando el arabinogalactano, obteniendo por lo tanto una dispersión de arabinogalactanos extraídos . Después de la extracción y aislamiento, las propiedades del arabinogalactano pueden ser modificadas aún más para la aplicación final, por ejemplo el control de la viscosidad para mejorar la sensación de cantidad de café, o el uso de una matriz de encapsulación para el aroma del café, si es necesario hidrolizando el arabinogalactano hasta el perfil del peso molecular deseado. De manera sorprendente, se ha observado que el arabinogalactano del café puro/o tostado obtenido de esta manera es particularmente útil para optimizar características sensoriales importantes de alimentos, por ejemplo bebidas, especialmente café soluble y de manera más especial café soluble puro. Se ha encontrado especialmente útil para proporcionar el comportamiento reológico inusual y por su capacidad para formar matrices vitreas para la encapsulación de ingredientes activos sensitivos, como el aroma del café. En una modalidad particularmente preferida el arabinogalactano, el cual ha sido tratado con agua, de granos de café crudo y tostado con hidrólisis enzimática de componente de la celulosa, mañano, de la pared con preparaciones enzimáticas de Gamanasa y Celuclaste, preferiblemente seguido por extracción con agua de los granos molidos y posteriormente, purificados de manera adecuada por concentración y precipitación. La hidrólisis enzimática de los granos de café crudo y/o grano tostado se lleva a cabo preferiblemente por los siguientes pasos: Primero, los granos de café son molidos hasta un tamaño de partícula promedio de entre lOµm y 2mm, de manera preferible de entre lOOµm y 800µm y, de manera más preferible entre 200µm y 400µm. A continuación, los granos de café molido son pretratados con agua a una temperatura de entre 10°C y 95°C, de manera preferible de entre 40°C y 80°C y, de manera más preferible, de entre 50°C y 70°C durante 2 h hasta 1 semana, de manera preferible de 12 h hasta 48 h y, de manera más preferible de 20h hasta 28 h. Posteriormente, el café molido pretratado es incubado con celulasa y gamanasa. La incubación se lleva a cabo a una temperatura entre 30°C y 80°C, preferiblemente entre 40°C y 70°C y, de manera más preferible, entre 55°C y 65°C, durante 12 h hasta 1 semana, de manera preferible 48 h hasta 96 h, de manera más preferible entre 50 h hasta 70 h. Después de completar la incubación, la suspensión es enfriada a temperatura ambiente y el residuo sólido es removido para producir una fracción soluble. Esta fracción soluble contiene los arabinogalactanos extraídos pero para muchos propósitos necesita ser tratada adicionalmente. Es obvio que la forma precisa en la cual el paso para tratar la dispersión acuosa para obtener una solución acuosa de arabinogalactanos (paso a) , y el paso de aislamiento y concentración posterior (paso b) llevada a cabo puede variar dependiendo de la fuente de los granos de café, el grado de tueste, y de las propiedades requeridas para la aplicación final. Como aplicar de manera benéfica esas variaciones son conocidas por un experto en la técnica, pero para propósitos ilustrativos proporcionamos un número de modalidades específicas de cada uno de los pasos a y b. En primer lugar, sin embargo, ilustramos como un experto en la técnica puede emplear diferentes operaciones unitarias para llevar a cabo cierta operación genérica dentro de la estructura de la presente invención. Por ejemplo, la operación de concentración, la cual es aplicada preferiblemente en el proceso de la presente, hemos encontrado que la evaporación o ultrafiltración son particularmente útiles. Además, sin son usados procesos de secado, puede ser desplegado cualquier método de secado como el secado por rocío, secado por congelamiento, secado al vacío, secado en banda o secado en lecho fluidizado, o cualquier combinación de los métodos de secado mencionados. Nuevamente, el uso de esa tecnología de secado es conocido por el experto en la técnica. Una modalidad preferida para el tratamiento de la dispersión acuosa para producir una solución acuosa que comprende los arabinogalactanos, comprende los siguientes pasos: La fracción soluble obtenida después de la hidrólisis enzimática es diluida y concentrada antes de la manipulación adicional. La fracción soluble puede ser concentrada hasta entre el 5% y el 95%, de manera preferible hasta entre 10% y 80%, de manera más preferible de aproximadamente 20% hasta aproximadamente 30% de su volumen original. Posteriormente, la fracción soluble concentrada es centrifugada para separar un residuo pequeño y una capa superficial marrón, cremosa. Esta capa marrón, cremosa es removida produciendo un sobrenadante de color marrón claro que contiene los arabinogalactanos extraídos. Si se desea este sobrenadante puede ser secado para producir un extracto en polvo enriquecido en arabinogalactanos, pero también puede ser manipulado adicionalmente en estado líquido. El paso de aislamiento (paso b) del proceso puede ser llevado a cabo de acuerdo a los siguientes pasos. Primero, el sobrenadante de color marrón claro es diluido con agua produciendo una solución. Si el polvo fue obtenido previamente, este puede ser disuelto en agua a la misma concentración. Si se desea, el material de bajo peso molecular puede ser removido por la diálisis de la solución usando una membrana con un corte de peso molecular de 5 kDa a 100 kDa, de manera preferible de 10 a 50 kDa, de manera más preferible de alrededor de 14 kDa. Si es necesario, la solución dializada puede ser concentrada hasta un líquido viscoso. Los arabinogalactanos en solución son entonces precipitados mezclando o incubando la solución con 50 a 90% en volumen, de manera preferible, 60 a 80% en volumen, de manera más preferible alrededor de 70% en volumen de un • líquido el cual es esencialmente miscible en agua. Puesto que un líquido preferiblemente comprende solventes orgánicos solubles en agua, como alcoholes, aldehidos y cetonas de bajo peso molecular, o mezclas de los tres compuestos. Los alcoholes solubles en agua son específicamente preferidos, ejemplificados por el etanol, propanol, butanol e isómeros de los mismos. Posteriormente, el precipitado puede ser lavado y secado. El producto final es un polvo blanco mate que tiene un contenido de arabinogalactano superior al 50%, de manera preferible, superior al 70%, de manera más preferible superior al 80%. De acuerdo a una modalidad preferida más de la presente invención, los arabinogalactanos, los cuales son tratados principalmente con agua, con extraídos de granos crudos únicamente. Los arabinogalactanos así extraídos enzimáticamente de café crudo o tostado pueden ser usados de manera benéfica como un ingrediente alimenticio. Ellos pueden ser usados en particular en alimentos para mejorar las cualidades sensoriales del alimento. En el contexto de la presente invención, el término "alimento" también abarca bebidas y cualesquier otros productos digeribles por los humanos. Las aplicaciones importantes son, pero no se limitan a, modulación de la viscosidad, la encapsulación de ingredientes activos sensitivos y la estabilización de espumas. La invención es particularmente adecuada para bebidas, especialmente café soluble, como café soluble puro. Las propiedades novedosas inesperadas de los arabinogalactanos extraídos incluyen el comportamiento reológico inusual, incluyendo el comportamiento interfacial y la capacidad de formar matrices vitreas para la encapsulación de ingredientes activos sensitivos, como el aroma de café por ejemplo. Después de la extracción y aislamiento, las propiedades del arabinogalactano pueden ser optimizadas específicamente para la aplicación final, por ejemplo el control de la viscosidad para mejorar la sensación en la boca de una bebida de café, o el uso como una matriz de encapsulación para aroma de café, modificando la distribución de peso molecular de los arabinogalactanos, hidrolizando, por ejemplo el arabinogalactano al perfil de peso molecular deseado o diálisis con membranas. Las composiciones y propiedades del arabinogalactano derivado de café pueden ser diferentes, dependiendo de la fuente del grano de café, las condiciones de tostado en el caso de café tostado y, además, de la aplicación final. Por ejemplo, la modulación de la viscosidad y estabilización de la espuma o interfacial, generalmente un arabinogalactano de peso molecular más alto es deseable. El presente método de extracción es singularmente adecuado para producir ese arabinogalactano de peso molecular alto, debido a su naturaleza suave. El peso molecular promedio en peso preferiblemente usado para la modulación de la viscosidad es mayor de 100 kDa, de manera preferible mayor de 500 kDa, de manera más preferible mayor de 2000 kDa. Si el peso molecular del arabinogalactano es demasiado alto, como podría ser el caso cuando el material sea usado como matriz de encapsulación, podría ser reducido de manera controlada por cualquier método conocido por los expertos en la técnica, de manera adecuada por hidrólisis bajo condiciones moderadas usando ácido diluido como se describió anteriormente. Los pesos moleculares promedio en peso adecuados para formar matrices vitreas para la encapsulación son superiores a 10 kDa, de manera preferible superiores a 30 kDa, y de manera más preferible, superiores a 100 kDa. Además, la pureza del arabinogalactano aislado puede variar dependiendo de las propiedades requeridas para una aplicación específica. Por ejemplo, como modulador de la viscosidad, la pureza del arabinogalactano extraído puede ser superior a 50%, de manera preferible superior al 75% y de manera más preferible superior al 90%. Para usarse como matriz de encapsulación, la pureza puede ser superior al 75%, de manera preferible superior al 90% y de manera más preferible superior al 95%. Los arabinogalactanos derivados del café del tratamiento enzimático tienen una relación molar de galactosa a arabinosa superior a aproximadamente 2:1, de manera preferible superior a aproximadamente 2.5:1. De acuerdo a lo establecido, los arabinogalactanos extraídos son altamente útiles como ingredientes alimenticios, en particular para mejorar las propiedades sensoriales de productos alimenticios. Los arabinogalactanos extraídos mejoran las propiedades sensoriales de productos alimenticios principalmente debido a dos propiedades: 1) el aumento de la viscosidad de líquidos a bajas concentraciones de arabinogalactano agregado y 2) la capacidad para formar una matriz vitrea adecuada para capturar compuestos aromáticos sensitivos. En casos específicos, las dos propiedades benéficas pueden ser explotadas simultáneamente. Para usarse como un mejorador de la viscosidad de productos alimenticios líquidos, en particular bebidas como café soluble o listas para beber café, los arabinogalactanos extraídos son agregados al producto alimenticio en concentraciones finales de entre 0.1% y 10%, preferiblemente entre 0.5% y 5%, de manera más preferible entre 1% y 2% en peso sobre la base del peso total de producto alimenticio. Para usarse como estabilizadores de espumas en productos alimenticios, los arabinogalactanos extraídos son agregados al producto alimenticio en concentraciones finales de entre 0.1% y 10%, de manera preferible de entre 0.5% y 5%, de manera más preferible de entre 1% y 2% en peso de la base del peso total del producto alimenticio. Como una matriz para la encapsulación de ingredientes alimenticios sensitivos, los arabinogalactanos extraídos son usados preferiblemente en su estado vitreo. Las propiedades de este estado vitreo de los arabinogalactanos pueden ser modificadas cambiando las condiciones de extracción de los arabinogalactanos, agregando carbohidratos de otras fuentes, en particular disacáridos o cambiando el contenido de humedad. Los ingredientes activos son dispersados en la matriz y pueden ser dispersados molecularmente o en forma de inclusiones líquidas o sólidas pequeñas. Los ingredientes activos pueden ser cualesquier ingredientes alimenticios que tienen valor agregado al producto alimenticio final. Una lista no exhaustiva de ejemplos incluyen los siguientes: antioxidantes, sabores, ingredientes bioactivos, minerales, probióticos. De interés es la aplicación de los arabinogalactanos para encapsular sabores, los cuales comprenden compuestos con sabor y compuestos aromáticos. Una aplicación de interés particular es la aplicación a la encapsulación de aroma de café para usarse en café soluble. Aroma de café significa la mezcla de compuestos volátiles que proporcionan aquellas sensaciones de olor/sabor experimentadas por el bebedor estimulando las células receptoras en el epitelio olfatorio. Los compuestos aromáticos entran a la cavidad nasal ya sea externamente e inhalando a través de la nariz (entonces las moléculas olorosas son percibidas como un olor) o internamente bebiendo vía la cavidad retronasal en la parte posterior de la boca y la garganta (entonces este es percibido como un sabor) . Existen muchos cientos de compuestos en el aroma del café que han sido identificados como contribuyentes al aroma del café, algunos de los más importantes de los cuales son la 2, 3-butandiona, 2, 3-pentandiona, 1-metilpirrol, furfuril tiol (FFT), lH-pirrol, metantiol, etantiol, pentantiol, propanal, butanal, etanal, metil-formiato, metilacetato, metilfurano, 2-butanona, metanol, etanol, propanol, piracina, furfural, dimetilsulfuro, 4-hidroxi-2, 5-dimetil-3 { 2fí) -furanona, 2-metilbutanal, 2(5)-etil-4-hidroxil-5 (2) -metil-3 { 2H) -furanona, metilpropanal, 4-etenil-2-metoxifenol, 3-metilbutanal, vainillina, 2-metoxifenol, 3-hidroxi-4 , 5-dimetil-2 ( 5//) -furanona, 4-etil-2-metoxifenol, 2-etil-3, 5-dimetilpiracina, metional, 3-mercapto-3-metilbutilformiato, 2, 3-dietil-5-metilpiracina, (E) -a-damascenona, 3-isobutil-2-metoxipiracina, 2-metil-3-furantiol, 2-etenil-3, 5-dimetilpiracina, 3-metil-2-buten-l-tiol y 2-etenil-3-etil-5-metilpiracina . El aroma de café como es usado en la invención denota cualquier mezcla de compuestos aromáticos encontrados en el aroma del café, pero el aroma del café no necesita ser de origen natural. Por ejemplo, un extracto o condensado de aroma de café natural puede ser enriquecido agregando cierta cantidad de compuestos aromáticos definidos. Esos compuestos aromáticos adicionados pueden ser naturales, por ejemplo de fuentes diferentes a la del café, o pueden ser de naturaleza idéntica. Ese aroma de café enriquecido en ciertos compuestos aromáticos será denotado como composición aromática de café. Esa misma nomenclatura la aplicamos a un aroma de café que sea preparado de compuestos aromáticos individuales, puros o aromas no provenientes del café. El aroma de café puede ser procesado como la composición esencialmente pura que contiene únicamente los compuestos aromáticos, es decir concentrados, pero también pueden estar en forma de un extracto o condensado que contenga un portador de aroma, por ejemplo aceite de café o agua, y opcionalmente compuestos de café no volátiles. El aroma de café en tal portador o soporte también será denotado con una composición de aroma de café. La concentración de los compuestos aromáticos del café en una composición aromática de café puede variar, dependiendo de su origen, su aplicación y el tipo de soporte usado. Por ejemplo, si se usa agua como vehículo o soporte, la concentración de compuestos aromáticos de café usualmente es baja, por ejemplo entre el 0.001% y 10%, con frecuencia entre 0.1% y 1% en peso de la composición total. Los aromas basados en aceite generalmente tienen una concentración de aroma entre el 1% y el 90%, de manera preferible entre el 5% y el 20% en peso de la composición total. Cualquier composición aromática consistente de 90% o más, de compuestos aromáticos de café será denotada como aroma de café puro o como un concentrado de aroma de café. El aroma de café de acuerdo a la presente invención puede ser obtenido a través de cualquier medio conocido por un experto en la técnica. La encapsulación o captura del aroma de café en la matriz de arabinogalactano puede ser llevada a cabo siguiendo cualquiera de las técnicas comúnmente usadas en la técnica. Esas técnicas incluyen, pero no se limitan al secado por rocío, secado por congelamiento, extrusión en estado fundido, secado en lecho fluidizado, secado por rocío combinado con aglomeración, secado al vacío, o cualquier combinación de los métodos de encapsulación. Un esbozo general de las técnicas comunes puede encontrarse por ejemplo en J. Ubbink y A. Schoonman ?Flavor Delivery Systems' , Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Wiley Interscience (2003) . La selección de la tecnología más apropiada usualmente es determinada por la satisfacción óptima de numerosas demandas sobre el procesamiento, propiedades del polvo y preferencias del consumidor. Por ejemplo, la elección de la tecnología puede ser determinada por la disponibilidad del equipo, sus costos de operación, la entrada de energía requerida por unidad de producto y consideraciones similares. Cuando las propiedades del polvo sean de importancia, esta elección puede ser influenciada por restricciones sobre la prueba del polvo, comportamiento de reconstitución y comportamiento del mezclado. La preferencia del consumidor puede jugar un papel importante en la selección de la tecnología dado que la apariencia del polvo tendrá influencia sobre la percepción del producto por el consumidor. Por ejemplo, si las cápsulas de arabinogalactano que contienen aroma de café encapsulado van a ser usadas para fortificar un café soluble secado al rocío se prefiere que las cápsulas también sean secadas al rocío. Esto proporciona un procesamiento más fácil, y mejores propiedades del polvo y una aceptación visual significativamente mejor del producto por el consumidor. En otro caso, las cápsulas de arabinogalactano las cuales serán mezcladas con polvo de café soluble secado por congelamiento también serán secadas por congelamiento para optimizar la apariencia de la mezcla pulverizada. En otro caso más, las cápsulas de arabinogalactano son producidas por secado en lecho fluidizado y mezcladas con café en polvo soluble secado por congelamiento proporcionando una mezcla de polvo final con un contraste visualmente agradable entre las partículas de café secadas por congelamiento y las cápsulas de arabinogalactano secadas en lecho fluidizado. El proceso para incorporar el aroma de café en cápsulas de arabinogalactano, el cual también podría ser referido como captura o encapsulación, puede ser efectuado por cualesquier métodos conocidos. De manera adecuada, el proceso comprende los siguientes pasos: - Disolución del arabinogalactano en agua; - Adición del aroma de café en cualquier forma física como se mencionó anteriormente; - Homogeneización de la mezcla produciendo una solución o dispersión homogénea; - Secado de la solución de la dispersión que contiene el aroma de café para producir cápsulas de arabinogalactano que contienen aroma de café encapsulado; Posprocesamiento de las cápsulas de arabinogalactano para modificar el tamaño de partícula, morfología de la partícula o propiedad del polvo. Esos pasos proporcionan una descripción general del proceso de encapsulación del extracto de aroma de café, concentrado, extracto o composición en cápsulas de arabinogalactano. No es necesario decir, que cada paso puede ser llevado a cabo en varias formas aún abarcadas por la operación anterior. También, los pasos anteriores pueden ser desarrollados en cualquier orden u omitidos enteramente en tanto se logre la encapsulación del aroma dentro del arabinogalactano .

Proceso Los siguientes ejemplos no limitantes muestran procesos los cuales son adecuados para encapsular el aroma de café dentro del arabinogalactano. Sí, por ejemplo, el arabinogalactano aislado y purificado está ya en forma de una solución acuosa, no existe la necesidad de disolver este en agua antes de su uso en el proceso de encapsulación. Si la solución de arabinogalactano es altamente diluida, no podrá ser concentrada al contenido de sólidos apropiados . Si el aroma de café es proporcionado como una composición basada en agua, entonces se puede disolver el arabinogalactano en la composición de aroma de café sin, quizá, agregar aún agua. Además, el paso de secado puede incluir un paso de congelamiento si es utilizado el secado por congelamiento como proceso de secado. El procesamiento posterior puede ser más o menos extensivo como por ejemplo después del secado por congelamiento, necesitando la torta resultante ser molida o destruida para obtener cápsulas de los tamaños deseados. La molienda de las cápsulas de arabinogalactano también es con frecuencia deseable si es usada la extrusión por fusión como proceso de encapsulación. Usualmente se requiere poco o ningún procesamiento posterior si se emplean el secado por rocío o secado en lecho fluidizado, puesto que las cápsulas generalmente ya tienen un tamaño de partícula y forma deseadas. Una excepción es en el caso del uso de la aglomeración como paso posterior al procesamiento. La aglomeración puede ser usada para incrementar el tamaño de partícula, para, mejorar las propiedades del polvo o para modificar la apariencia visual de las cápsulas. La aglomeración puede ser llevada a cabo usando las cápsulas, o usando las cápsulas en combinación con el polvo de café, o, de manera equivalente, cualquiera de los otros ingredientes de un polvo para bebidas, como crema y endulzante. Por el proceso expuesto anteriormente para encapsular el aroma de café, las partículas formadas predominantemente comprenden arabinogalactanos derivados de café en peso, típicamente por encima de aproximadamente 70%, de manera preferible por encima de aproximadamente 80% en peso. Las partículas obtenidas, las cuales pueden ser referidas como una matriz vitrea que comprende arabinogalactanos derivados de café, son mezclados de manera adecuada con un polvo de café soluble, proporcionando por lo tanto una composición de café soluble, como una composición de café soluble puro, que comprende el aroma de café encapsulado en arabinogalactanos derivados de café. Los arabinogalactanos derivados de café tienen, de manera adecuada, un peso molecular promedio en peso superior a 10 kDa, de manera preferible superior a aproximadamente 30 kDa, además, la relación molar de galactosa a arabinosa es típicamente superior a 2:1, de manera preferible superior a aproximadamente 2.5:1. La composición de café soluble que comprende aroma de café encapsulado en arabinogalactanos derivados de café tiene por encima de aproximadamente 10% en peso de arabinogalactanos de café del procedimiento de extracción enzimática de acuerdo a la invención y la extracción tradicional basada en la composición de café soluble total . Aquí, la composición de café soluble significa únicamente aquellos compuestos que se originan de granos de café, es decir granos crudos y granos tostados. De este modo, excluye aditivos como cremas, edulcorantes u otros aditivos comunes. En la composición de café soluble así formada, se mezclan preferiblemente otros constituyentes, obteniendo por lo tanto varias bebidas de café que comprenden crema y opcionalmente edulcorante.

Ejemplos Ejemplo 1: Extracción de arabinogalactanos de café crudo La Celluclast 1.5 L y la Gamanasa se compraron de Novo-Nordisk. La Celluclast 1.5 L es una preparación de celulasa líquida de Trichoderma reesi . La actividad de esta preparación es de 700 unidades de e/7aO-glucanasa/g . La Gamanasa es obtenida de organismos de Aspergill us y tienen una actividad de 1,000,000 de viscosidad enzimática por g. Cada enzima fue purificada parcialmente agregando 200 ml de la preparación enzimática a 800 ml de alcohol al 95% a 4°C. El precipitado proteico que se formó fue recuperado después un lavado en alcohol al 80% y redisuelto en 200 ml de agua justo antes de su uso. Los granos de café crudo fueron molidos hasta un tamaño de partícula promedio de entre 200-400 µm. Se usó nitrógeno líquido como refrigerante. Se agitaron 10 kg de grano molido durante 24 h a 60°C en agua destilada. Las enzimas (200 ml de los precipitados disueltos) fueron agregadas a la suspensión de granos y se continuó agitando durante 62 h a 60°C. La mezcla se dejó enfriar y el residuo se separó de la fracción soluble. La fracción soluble fue entonces concentrada hasta un cuarto de su volumen original y el concentrado centrifugado a 7000 rpm en recipientes de 1L usando una centrífuga de laboratorio. Se formó una capa grasosa, marrón, cremosa sobre la superficie y fue removida y el sobrenadante de color marrón claro fue secado por congelamiento produciendo un polvo que contenía arabinogalactanos derivados de café. La presencia de arabinogalactanos fue detectada por cromatografía de exclusión por tamaño, se determinó que el peso molecular promedio fue 3.78 xlO6 Da, el peso molecular promedio numérico fue de Mn = 2.83 x 106, dando una relación de Mw/Mn de 1.34. Se determinó que la relación molar de galactosa a arabinosa era de 3:1 de acuerdo a lo determinado del contenido a partir del contenido de arabinosa de 22.6 mol% y el contenido de galactosa de 68.4 mol%.

Ejemplo 2: Extracción de arabinogalactanos de café tostado Se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, pero ahora con el café tostado (CTN 110) . La presencia de los arabinogalactanos fue detectada por cromatografía de exclusión por tamaño, los pesos moleculares promedio en peso fueron determinados en el intervalo de entre 10 y 100 kDa. El contenido de arabinosa del extracto fue de 26.3 mol%, se determinó que el contenido de galactosa era de 67.3 mol%, dando una relación molar de galactosa a arabinosa de aproximadamente 2.5.

Ejemplo 3: Aislamiento de arabinogalactanos del extracto y la preparación de un polvo de arabinogalactano El extracto secado por congelamiento del Ejemplo 1 (500 g) fue disuelto en 700 ml de agua y dializado en una membrana con un corte de peso molecular de 14 kDa. La solución fue concentrada hasta un líquido viscoso (—1300 ml) y se agregó alcohol (95%) lentamente con agitación constante hasta que alcanzó una concentración final de 70% (3000 ml) . El precipitado se dejó sedimentar durante la noche a temperatura ambiente y la mayoría del sobrenadante se decantó. El precipitado fue resuspendido en alcohol al 70%, centrifugado y el sobrenadante desechado. El precipitado fue resuspendido y agitado en acetona (200 ml ) , centrifugado y el sobrenadante desechado. Finalmente el precipitado fue suspendido en un poco de acetona y vertido en discos de cristalización donde se dejó secar en una campana de extracción durante la noche a temperatura ambiente. Los arabinogalactanos fueron recuperados como un material blanco el cual fue triturado hasta un polvo (rindiendo 80 g) . El contenido de arabinogalactano fue de 85% en peso y el contenido de proteína fue del 10% en peso. La relación de galactosa/arabinosa fue de 3:1 y contenía también aproximadamente 7% en peso de ácido glucurónico.

Ejemplo 4: Uso de arabinogalactanos derivados de café para proporcionar mejor textura a las bebidas Se prepararon bebidas de café soluble usando 2 gramos de café soluble NESCAFE GOLD (RTM) por 150 ml de agua desmineralizada. La temperatura del agua fue de 70°C. Las muestras se prepararon sin arabinogalactano y con 1% y 2% p/p de arabinogalactano del ejemplo 3. Las muestras fueron juzgadas por un panel de 5 catadores a quienes se les pidió evaluar cualitativamente las diferencias entre las tres muestras. La opinión común fue que el cuerpo de las bebidas que contienen el 1% y 2% de arabinogalactano fue más sustancial, con alguna formación de película en la boca. Además, dos catadores juzgaron que la bebida que contenía arabinogalactano tenía una mayor capacidad de formación de espuma. En paralelo, se determinó el comportamiento reológico en soluciones al 1% y 2% de arabinogalactano del Ejemplo 3 usando un reómetro Haake RS150 RheoStress medido a 37 °C y varias velocidades cortantes. Los experimentos se llevaron a cabo a 37 °C usando la llamada estructura de doble paso. Esta estructura consiste de un cilindro hueco de acero inoxidable suspendido de manera concéntrica entre otros dos cilindros de acero inoxidable.

Tabla 1 200 400 600 800 1000 ?[1/s] De los datos reológicos se observó que a concentraciones de arabinogalactano del 1% y 2%, la viscosidad de la solución es ya sustancialmente mayor que la del agua. Como durante el consumo de un producto alimenticio la velocidad cortante puede variar entre aproximadamente 1 1/s y 300 1/s, una medición cuantitativa relevante de la viscosidad es la viscosidad a 200 1/s: Tabla 2 El valor de la viscosidad a una velocidad cortante de 200 1/s demuestra que el arabinogalactano tiene una fuerte tendencia a incrementar la viscosidad de la solución . Tanto de la evaluación sensorial como de las mediciones reológicas concluimos que el arabinogalactano derivado de café es un compuesto adecuado para modificar la textura de una bebida.

Ejemplo 5: Propiedades espumantes La goma acacia y los polvos de arabinogalactano de café fueron dispersados a una concentración de 5% p en agua MilliQ desionizada (18.2 µS/cm) para probar las propiedades espumantes de los hidrocoloides en condiciones no amortiguadas. Se usó un método de espumado estandarizado desarrollado por Guillerme et al. (Journal of Texture Studies, 24, 287-302 (1993)) en el cual se espumó una cantidad definida de solución rociando gas a través de una frita de vidrio (la porosidad y el flujo de gas se controlaron) , surgiendo la espuma a lo largo de una columna de vidrio donde su volumen fue seguido por análisis de imágenes usando una cámara CCD. La cantidad de líquido incorporado en la espuma y la homogeneidad de la espuma fueron calculadas midiendo la conductividad en la cubeta que contenía el líquido y a diferentes alturas en la columna por medio de electrodos. Se usó el aparato Foamscan especial (ITConcept, Longessaigne, Francia) . La capacidad espumante del arabinogalactano de café y la goma de acacia fueron comparadas a varios valores de pH. Los resultados se dan en la siguiente tabla.

Tabla 3 Propiedades espuman tes compara ti vas de sol uciones de arabinogalactano de café y goma de Acacia * Volumen de espuma/volumen de gas ** Los valores están en % del volumen de la espuma original restante después de 30 min *** Valores de equilibrio en N.pf1 (de este modo el AG de café fue más activo superficialmente que la goma de acacia) La mayor capacidad espumante del AG derivado de café es confirmada por la tensión superficial, la cual, a la misma concentración en peso, es menor para el arabinogalactano derivado de café. De este modo, el arabinogalactano derivado de café tiene mejor capacidad espumante sin cambiar la estabilidad. En consecuencia, el arabinogalactano derivado de café es un ingrediente espumante excelente para aplicarse en alimentos y bebidas.

Ejemplo 6: Encapsulación de aroma de café y arabinogalactanos derivados de café El polvo de arabinogalactano del Ejemplo 3 fue disuelto a temperatura ambiente en extracto de aroma de café acuoso fresco (15x el aroma de café estequiométrico) hasta un contenido total de sólidos del concentrado del 25.9%. Debido a que se usó un extracto acuoso, no es necesario agregar agua. Después de completar la disolución del polvo de arabinogalactano después de la homogeneización, el extracto de café resultante fue colocado en un congelador a -80°C y entonces secado por congelamiento bajo condiciones controladas. Después de secar por congelamiento, se obtuvo una matriz vitrea, porosa, que contenía aroma de café encapsulado. La matriz vitrea pudo ser fácilmente triturada produciendo un polvo que fluya libremente con una densidad aparente de 1.64 g/cm3 de acuerdo a lo determinado por picnometría de gases. La retención del aroma en las cápsulas de arabinogalactano fue determinada usando análisis de GC . Para un número de los compuestos de impacto del aroma de café, los resultados se resumen a continuación: Tabla 4 Como puede observarse en esta tabla, la retención del aroma es satisfactoria puesto que todos los compuestos, incluyendo aquéllos que son altamente volátiles, son retenidos adecuadamente en la matriz.

Ejemplo 7: Prueba de almacenamiento para determinar la estabilidad del aroma de café en cápsulas de arabinogalactano. Las cápsulas de arabinogalactano fueron producidas de acuerdo al Ejemplo 6 con una concentración de aroma de café que fue 15 veces mayor que en el café soluble estándar. Como referencia, se preparó café secado por congelamiento siguiendo la práctica estándar, pero con una concentración de aroma 15 veces mayor de lo normal. Tanto las cápsulas de arabinogalactano como el café soluble de referencia fueron equilibrados a aw= 0.32 por almacenamiento a 25°C en desecadores que contenían solución salina saturada (MgCl2) . La actividad de agua fue medida usando un detector de humedad relativa (Hygrolyt, Rotronic AG, Suiza) . Después del equilibrio, se condujo una prueba de almacenamiento durante un periodo de tres meses a dos temperaturas, -25°C y +37°C, sobre ambos de las cápsulas de arabinogalactano y el café soluble de referencia. A intervalos regulares, se determinó la concentración de varios compuestos aromáticos y la referencia almacenados a las dos temperaturas. La estabilidad de los compuestos aromáticos se expresó como la retención relativa que se calculó como la relación de la concentración de un compuesto aromático en una muestra almacenada a 37 °C contra la concentración del compuesto aromático en la misma muestra, pero almacenado a -25°C. La retención relativa se tornó mayor para las cápsulas de arabinogalactano, pero la mejora de la estabilidad entre las cápsulas de arabinogalactano y el café soluble de referencia varió de compuesto a compuesto. Esto es ilustrado en las siguientes gráficas, donde para el acetaldehído y el pirrol se observó una mayor mejora por las cápsulas de arabinogalactano en comparación con el café soluble de referencia.

Tabla 5 -Referencia - Cápsulas de Arabinogalactano 0 20 40 60 80 100 Tiempo de Almacenamiento (Dias) Retención rela ti va de acetal dehído en cápsulas de arabinogalactano y en el café sol ubl e de referencia como función del tiempo a 37 "C y aw= 0. 32.

Tabla 6 O 20 40 60 80 100 tiempo de almacenamiento (dias) Retención relati va de pirrol en cápsulas de arabinogalactano en el café sol uble de referencia como función del tiempo a 37 °C y aw= 0. 32.

Ejemplo 8: Mezclas de café que contienen aroma de café - cápsulas de arabinogalactano Las cápsulas de arabinogalactano fueron producidas de acuerdo al Ejemplo 6 con una concentración de aroma de café que fue 15 veces mayor que en un café soluble estándar. Las cápsulas de arabinogalactano fueron mezcladas con café soluble no aromatizado preparado por secado por congelamiento en una relación en peso de 1 a 15 produciendo una mezcla de café con una concentración de aroma total estándar. La mezcla de café obtenida de esta manera tuvo una apariencia visual agradable. Además, la tendencia de 4 las cápsulas de arabinogalactano y el café soluble al separarse en la mezcla de polvo es aceptable.

Ejemplo 9: Características sensoriales mejoradas Las cápsulas de arabinogalactano fueron preparadas de acuerdo al Ejemplo 6 con una concentración de aroma de café que fue 15 veces mayor que en el café soluble estándar. Como referencia, el café secado por congelamiento siguiendo la práctica estándar, pero con una concentración de aroma 15 veces mayor de lo normal. La producción de muestras reforzadas se mantuvo idéntica con respecto a la cantidad de aroma agregado, el contenido total de sólidos antes del secado por congelamiento y el equipo y condiciones del secado por congelamiento. Los perfiles sensoriales de las muestras se llevaron a cabo inmediatamente después de la producción de las muestras (To) . Las muestras de sabor se hicieron como sigue: Temperatura del agua: 70°C. Tipo de agua: 2/3 de agua mineral y 1/3 de agua desionizada. Los polvos de café fueron diluidos de acuerdo a las concentraciones mencionadas en la siguiente tabla. La cantidad total de material reforzado en el producto terminado es de aproximadamente 6.7%.

Tabla 7 * Nótese que los productos 2 y 3 fueron completados con Café A sin aroma reincorporado para tener la misma concentración final de café del 1.5%. Las bebidas de café son evaluadas por un panel de 11 catadores entrenados, usando 20 atributos de olor/sabor. A los asesores se les solicitó calificar cada atributo sobre una escala que fluctúa de 0 (no intenso) a 10 (muy intenso) .

Tabla 8 Perfiles sensoriales : Muestra 2 con tra Muestra 3 Se encontró que ambos productos tienen un carácter superior de café en aroma y sabor, y cualesquier diferencias no fueron significativas. En consecuencia, el café soluble puede por lo tanto ser reforzado con cápsulas de arabinogalactano sin cambiar significativamente el carácter sensorial inicial del café soluble. Se efectuó una prueba de almacenamiento para evaluar la estabilidad relativa del aroma en las cápsulas de arabinogalactano y el café soluble reforzado. Tanto las cápsulas de arabinogalactano como el café soluble de referencia fueron equilibrados a aw= 0.32 por almacenamiento a 25°C en desecadores que contenían una solución salina saturada (MgCl2) . Después del equilibrio, las muestras fueron almacenadas a dos temperaturas, -25°C y +37°C, durante un periodo de tres meses. El polvo base del café sin aroma reincorporado fue almacenado a -25°C y 37°C pero a un contenido bajo de humedad (a„ = 0.17) para evitar la degradación de los compuestos no volátiles y el desarrollo de acidez. Estas pruebas triangulares fueron conducidas entre muestras de cada producto mantenidas a -25°C y +37°C después de 1 mes de almacenamiento (Ti) y posteriormente durante un periodo total de tres meses de almacenamiento (T3) . Para probar las bebidas fueron reconstituidas con 1.4 g de polvo de café soluble no aromatizado y 0.1 g de polvo reforzado (cápsulas de arabinogalactano y polvo de café soluble reforzado) por taza de 100 ml .

Tabla 9 indi ca que l os productos son signi fi ca ti vamen te diferentes (P< 0. 05) Los datos en la tabla anterior son una medida del efecto del almacenamiento durante 1 mes y 3 meses sobre los atributos de olor/sabor de las diferentes composiciones de aroma de café (columna de la izquierda) . Las Figuras (X/Y) representan el número de asesores que evaluaron los lotes almacenados a -25°C y +37°C como diferentes (X) o el número total de pruebas (Y) . En consecuencia, la alta relación de X o Y significa la composición de aroma de café que es juzgada significativamente diferente en olor/sabor después de uno a tres meses de almacenamiento. Los resultados de las pruebas triangulares muestran que, mientras que para el café soluble de referencia, las diferencias entre la muestra almacenada a -25°C y +37 °C son significativas ya después de un mes de almacenamiento bajo condiciones severas (T= 37°C, aw 0.32), no se observaron variaciones significativas para las cápsulas de arabinogalactano aún después de 3 meses de almacenamiento bajo esas condiciones severas. De este modo la captura del aroma de café en las cápsulas de arabinogalactano es benéfica para preservar la calidad y fuerza aromática inicial del café soluble.

Claims (18)

1. REIVINDICACIONES 1. Proceso para extraer arabinogalactanos de café que comprende hidrolizar enzimáticamente granos de café crudos o tostado, enteros o molidos, para obtener por lo tanto una dispersión acuosa que comprende granos de café hidrolizados parcialmente y arabinogalactanos, donde los granos de café son pretratados con agua a una temperatura de 10°C a 95°C durante 2 horas hasta una semana inmediatamente antes del tratamiento enzimático.
2. 2. Proceso según la reivindicación 1, que comprende además los pasos de: a. tratar la dispersión acuosa para producir una solución acuosa que comprende arabinogalactanos u opcionalmente un polvo enriquecido en arabinogalactanos; b. aislar los arabinogalactanos concentrando la solución acuosa y precipitando el arabinogalactano, obteniendo por lo tanto una dispersión de arabinogalactanos extraídos.
3. 3. Proceso según las reivindicaciones 1 ó 2, que comprende además uno o más de los siguientes pasos: c. hidrolizar los arabinogalactanos extraídos según la reivindicación 1 ó 2 para reducir el peso molecular; d. concentrar la dispersión acuosa para obtener un líquido viscoso con una alta concentración de arabinogalactanos derivados de café; e. opcionalmente secar el precipitado de arabinogalactano del paso b) o el líquido viscoso del paso d) para obtener una preparación sólida de arabinogalactanos derivados de café.
4. 4. Proceso según la reivindicación 1, donde la hidrólisis enzimática comprende los siguientes pasos: moler los granos de café a un tamaño de partícula promedio de entre aproximadamente 10 micrómetros hasta aproximadamente 2 milímetros; - pretratar los granos de café molido con agua a una temperatura de aproximadamente 10°C hasta aproximadamente 95°C durante aproximadamente 2 horas hasta aproximadamente 1 semana; - incubar el café molido pretratado a una temperatura de aproximadamente 30 °C hasta aproximadamente 80°C con celulasa y gamanasa durante aproximadamente 12 horas hasta aproximadamente 1 semana; -enfriar la suspensión del paso c) a temperaturas ambiente; - remover el residuo de la suspensión del paso c) para producir una fracción soluble.
5. 5. Proceso según la reivindicación 2, donde el paso a) comprende los pasos adicionales de: - concentrar la solución acuosa que comprende los arabinogalactanos hasta entre el 5% y el 97% de su volumen original; - centrifugar la solución acuosa concentrada obteniendo por lo tanto una capa superficial; - remover la capa superficial de la solución centrifugada produciendo un sobrenadante que contenga los arabinogalactanos extraídos; - opcionalmente, secar el sobrenadante del paso b) para producir un extracto de polvo enriquecido en arabinogalactanos.
6. 6. Proceso según la reivindicación 2, donde el paso b) comprende los pasos adicionales de: - diluir el sobrenadante o disolver el extracto seco enriquecido en arabinogalactanos en agua dando una solución acuosa; dializar opcionalmente la solución acuosa usando una membrana con un corte de peso molecular de aproximadamente 5 kDa hasta aproximadamente 100 kDa; - concentrar la solución acuosa o la solución opcionalmente dializada hasta un líquido viscoso; - incubar el líquido viscoso con aproximadamente 50 hasta aproximadamente 90% en volumen de solventes orgánicos solubles en agua para obtener un precipitado; - opcionalmente lavar el precipitado con soluciones acuosas alcohólicas y acetona; opcionalmente secar el precipitado.
7. 7. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 2, 3, 5 y 6, donde el paso de concentración se lleve a cabo por evaporación o ultrafiltración.
8. 8. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 3, 5 y 6, donde el paso de secado se lleva a cabo usando secado por rocío, secado por congelamiento, secado al vacío, secado en banda, o secado en lecho fluidizado .
9. 9. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde los arabinogalactanos son extraídos enzimáticamente de granos de café crudos enteros o molidos.
10. 10. Uso de arabinogalactanos derivados del café como un ingrediente alimenticio.
11. 11. Uso de arabinogalactanos derivados del café como una sustancia que promueve la salud.
12. 12. Uso de arabinogalactanos derivados de café que tienen un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 150 kDa, de manera preferible superior a aproximadamente 500 kDa y de manera más preferible superior a aproximadamente 2000 kDa como un texturizador en alimentos y/o bebidas.
13. 13. Uso de arabinogalactanos derivados del café como un mejorador de la viscosidad en alimentos y bebidas.
14. 14. Uso de arabinogalactanos derivados del café como un mejorador de la sensación en la boca del café soluble .
15. 15. Uso de arabinogalactanos derivados del café como un mejorador del espumado o estabilizador de la espuma en alimentos y bebidas, preferiblemente en bebidas de café.
16. 16. Uso de arabinogalactanos derivados de café como una matriz vitrea para capturar sabores o aromas, preferiblemente aromas de café, o mezclas de los mismos en alimentos deshidratados, preferiblemente en una bebida.
17. 17. Composición sólida de café que comprende aroma de café capturado en arabinogalactanos derivados de café . 18. Matriz vitrea que comprende aroma de café, caracterizada porque la matriz comprende arabinogalactanos derivados de café. 19. Matriz vitrea según la reivindicación 18, caracterizada porque los arabinogalactanos derivados de café tienen un peso molecular promedio superior a aproximadamente 10 kDa, de manera preferible superior a 30 kDa. 20. Matriz vitrea según la reivindicación 18, donde la matriz comprende por encima de aproximadamente 80% en peso de arabinogalactanos derivados de café sobre la base de la matriz vitrea sólida total. 21. Matriz vitrea según cualquiera de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizada porque los arabinogalactanos derivados de café tienen relación en peso de galactosa a arabinosa superior a aproximadamente 2:1, de manera preferible superior a aproximadamente 2.5:1. 22. Matriz vitrea según cualquiera de las reivindicaciones 18 a 21, caracterizada porque la matriz puede ser obtenida mezclando un aroma de café con una dispersión acuosa de arabinogalactanos derivados de café formando por lo tanto una mezcla, y procesando posteriormente la mezcla obtenida para formar la matriz vitrea sólida. 23. Composición de café soluble que comprende la matriz vitrea según se define en la reivindicación
18. 18.