MXPA97009421A - Almidon resistente altamente fermentable - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un almidón retrogradado que tiene más de 55%de almidón resistente con 50%de cadenas de DP 10-35 da origen a una cantidad significativamente mayor de producción de n-butirato bajo condiciones que simulan el cólon humano;se espera que dicha producción de n-butirato aumentada disminuya el desarrollo de enfermedades del cólon, principalmente cáncer en el cólon.

Description

ALMIDÓN RESISTENTE ALTAMENTE FERMENTABLE CAMPO TÉCNICO La presente invenci n se refiere a una composición de almidón que con iene una proporción alta ? \el denominado "almidón resistente" (RS). la composición del almidón resistente se caracteriza ademas por una distribución de longitud de cadena especifica de la fracción de RS y por una temperatura de punto de fusi n de Cromatogra ía de Escudriña Diferencial (DSC) especifica relativamente ba a. La composición muestra ademas un pa rón de fermentaci n especifico en un nivel aumentado eje n- u ti rato.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se ha conocido durante algunos arios que una parte del almidón contenida en la dieta de un humano puede pasar* el intestino delgado sin ser digerido. Esta fracción del almidón alimenticio es denominada almidón resistente. Se han descubierto diferentes formas de almidón que son resistentes a la digestión. Una clas icación de almidones res tentes se ha dado por Englyst y C?rnrnmgs (Arn. 3. Clin. utr. (198?) 45. 423- 431). Estos autores distinguen entre tres tipos ele almidones resistentes: Tipo 1. Almidón físicamente indigestible, por ejemplo, granos o semillas parcialmente molidos, Tipo ? . Granulos de almid n resistente, poi ejemplo, papa cruda, plátano verde, íipo 1 . Almidón re rogradado, por ejemplo, papa enfriada-eocinada, pan y hojuelas de maíz. Fl enriquecimien o efectivo para los limente-, con RS es posible mediante la adición de almidón procesado que contiene un porcentaje grande eje estructuras re rogradadas. El almid n esta compuesto de arnilosa y amilopect j na. Fl grado do re ro radación es conocido por* sor una función del contenido de anulosa. Calentar y enfriar arm losa da origen a almidón resistente. Debido a la estructura ramificada de arnilopectma, la cantidad de almidón resistente q?e se forma esta disminuyendo con ?n aumento en la cantidad de arnilopect ina en almidón. Sin embargo, la cantidad de RS puede aurnentar desramificando la a ilopect ina antes de calentar. En vista ele que ios almidones con alto conteni o de anulosa (ma z) anteriores han sido elegidos corno la fuente primaria de almidón resistente para los primeros productos con alto contenido de RS comerciales. Los carbohidratos que nos se digieren enzimat i carnente en el intestino delgado alcanzan el colon en donde se fermentan por- la microflora anaeróbica. Dichos carbohidratos incluyen poli sacaridos sin almidón, almidón resistente (RS), oligosacaridos indigestibles y polisacaridos endógenos de mocos . La fracción de almid n no digerida alcanza el colon en donde se convierte en un substrato para fe riñon t aci n microbiana. Ademas de la producción ele gas (H2, OH.» , CO) se forman difeientes ácidos grasos de cadena corta (SCFA) dependiendo ejel tipo de carbohidrato, Los productos finales principales ele descomposición de carbohidrato bacteriana son ácidos grasos de cadena corta (SCFA: acetato, prop onato y n-but at o) „ SCFft son absorben rápidamente por* las células epiteliales del colon. Se liberan propionato y acetato por- la membrana basolateral a la circulaci n portal y pueden tener un efecto lejos de su sitio de producción. n-But rato sirve corno substrato que da energía en los colonocitos y ademas afecta vanas funciones celulares, por ejemplo, proliferación, síntesis de membrana y absorción de sodio. Acetato, propionato y n-b?t rato son los SCFA principales producidos de ol go- y poli-sacapdos i digestibles, las cantidades relativas de estos cidos grasos dependen del t ipo de carbohidrato. SCFA se producen en el colon próximo en una relación promedio de acetato: propionato: n-butirato equivalente a 60:25:10 y en cantidades de rnrnol/L. Sin embargo, esta relación no es constante, pero se determina por la clase de substrato fermentado. Se ha mostrado que la fermentación m vitro corno m vivo de almidón da niveles altos de n- but 1 rato. Las observaciones que los niveles de SCFA se reducen por almidón de papa cruda (Mallett y otros (1988) Bpt. 3. Nutr. |)_ , 597-604; Levrat y o ros ( 1991 ) , 1. Nutr*. Biochem. '2_, 31-36; Mathers y otros (1991) Bpt . ,1, Nutr. 66., 313 329) pero aumentan por la linea inferior- de almid n de maíz con «Uto contenido de anulosa que formas diferentes de RS tiene efectos di erentes en b términos eje producci n do n-butirato on el colon. De conformidad con Uyatt y Horn (I ÜB) 3. Sci. Food ftgr-i c. 44, 281-288, Las fracciones de RS de almidón de maiz y chícharo retrogradado respect vamente muestran di ferencias cuantitativas en la fermentación i n v 11 i *o pero sin cambios LC) cualitat ivos en la composici n de SCFA. Seis almidones crudos diferentes mostraron también diferente cinética de fermentaci n í vi tro. Al mismo tiempo, la proporción molar* de n-butirato no se altero. Varios estudios en animales m vivo i depen ientes confirman esto. De esta manera, la fuente do RS es importante 15 par*a la capacidad de fermentar y as para la cantidad de n- butirato obtenido pero aparentemente no para la cantidad rel t iva. En comparación con los pol i sacan dos md igest ibles tales corno arabinogalactan, xilan y peetma, RS produce una 20 cantidad molar significativamente rnas grande de n-buti ato (Englyst y otros (1987) en I.D. Morton: "Cereal m a F?ropean Context" , Chichester, UK, Ellis Horwood Ltd., pp. 221-223).

Esto se considera importante debido a la aceptación gener'al que n-butirato desempeña un papel principal en la prevención de 5 canceres del intestino (por ejemplo, cáncer colorectai) como se resumi recientemente por Srnith y Germán (Food Technology, (noviembre de 1995) U7-90) . n-But ??ato parece ser un substrato prei pdo para eolonocitos nopnales y ayuda <\í manteni iento eje? integridad del colon. n- But i rato inhibe ol crecimiento de lineas celulares de c ncer en el colo ,, Al nivel molecular, n-b?t ?rato provoca aect laci n de his ona, favorece La di renciación, ind?co apoptosis y regula la expresión de varios encógenos.. El n-buprato in vivo aumenta la inrnunogeni cidad de células de cáncer- en ol colon. Se descubrió que solo ios polisacapdos indi est ibles que se asocian con la producción de concentraciones altas de n-but ato en el intest ino grande distante (almidón (tipo 3 RS) con alto contenido de anulosa de salvado de trigo) es protector cont a el cáncer colorectai en ?n sistema de rnoeJelo de rata en donde las ratas fueron tratadas con 1 , 2-d?rnet? l hidracma (Mclntyre y otros (1993), Tut 34 , 3B6--391; Yo?ng y otros (1996), G t roe nt e ro 1 o y 110(2) : 508-514). Fl salvado de avena, goma guar, almidón de papa cruda (tipo 2 RS), celulosa y salvado de trigo libre de almidón no tienen efecto protector en este modelo de cáncer colorectai (Mclntyre y otros (1993), Gut 34, 386-391, Yo?ng y otros (1996), Gastroenterology 110(2): 508-514) . A partir de los estudios anteriores, parece que la cantidad de n-butirato producido en el colon es importante. Lo que se necesita para un beneficio fisiol gico máximo es no solo un pr-oducto de almidón con una cantidad alta de RS, sino también una fracción de RS f errnent ab le que produce cantidades .-titas de SCFA con un nivel elevado (Je n -but i rato. Los métodos para la preparación de almidón resistente se han descrito, por ejemplo, en las siguientes publicaciones, La Solicitud <Je Patente Europea FP 688 972 describe un método para obtener niveles aumentados do almidón resistente,, Se demuestra que las cantidades mas altas de RS se obtienen después de la digestión enzimatica, cuando se realiza la retrogradac on durante un periodo prolongado y a una temperatura relativamente baja. La cantidad máxima de RS que puede obtenerse fue de 51.8% (ejemplo 3 en la misma). La Solicitud de Patente Internacional UO 91/07106 describe un método para obtener almidón resistente en donde un paso de retrogradacion es seguido por* hidrólisis enzirnatica. El paso de r-et rogradacion se realiza a temperatura ba a para anulosa a 4°C y para almidón a R°C corno se menciona rnas adelante. Ademas, el procedimien o comienza con almidón no degradado que puede tratarse antes por una enzima de des rain i fl cacion. La Solicitud de Patente Europea EP 564893 describe un método para obtener* almidón resistente partiendo de ?n almidón con alto contenido de anulosa no degradado. La temperatura de punt o de fusión de DSC de este producto se menciona estar* en la escala de 115 - 135°C y la cantidad de almidón resistente esta debajo de 51% y se correlaciona con el porcentaje de arniiosa usada en el producto de partida.

Existe una necesidad por un producto a base (Je almidón que sea altamente ferrnont abie y que de origen a una cantidad aumentada de n-butirato en el colon. La presente invención provee dicho producto a base de almid n.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención describe una composici n a base de almidón que se caracteriza porque contiene una cantidad alta de almidón resistente. La composición consiste de almidón parcialmente degradado que se ha sornet ido a ?n procedimiento de retrogradacion y contiene por lo menos 55% (p/p) de almidón resistente de pancreat i na. Preferiblemente, la cantidad (Je almidón resistente es de por lo menos 60%. La fracción de almidón resistente se caracteriza por ?n grado de polimerización de predominantemente entre 10 y 35 y una temperatura pico de DSC debajo de 155°C, de pre erencia entre 90 y 114°C. El almidón parcialmente degradado puede obtenerse por hLdrolisis amilolitica o acida parcial de almidón seguido por desrarnif icac ion enzirnatica. Un almidón degradado parcialmente preferido que se usa corno un producto de partida es una rnalt o extpna con un equivalente de dextrosa (DE) debajo de 10 obtenido por* la degradación parcial de alfa-arnilasa y tratado ademas con isoarnilasa. La presente invención describe también un método para obtener las composiciones a base de almidón. El método comprende Jos siguientes pasos: a ) a e1 ga*.am ent o de1 a 1 m i d n ; b) desram ficacion enz mat ca doi almidón delgado; c ) i nac 11vae ion de 1 a enz i ina ; (J) secado (Je la composición. Fl paso b) esta acompañado de preferencia por* r*et ro radación. Preferiblemente, la cantidad alta de almidón resistente se obtiene sin un paso de retrogradacion separado a temper*a t?i -a ba . La presento invención describe ademas eL uso de los almidones parcialmente degradados retrogradados en la preparación de alimentos o composiciones eje aliment ción que contienen la composición a base de almidón. Finalmente?, la invención describe el uso de una composici n de almidón parcialmente degradado retrogradado para prevenir o tratar enfermedades del tracto digestivo colorectai,, DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 es un ejemplo de un croinatograrna DIONEX de Ja fracción de almidón resistente de la presente invención obtenido por digestión de pancreatma exhaustiva de rnaltodextpna de papa desrarnif icada (IRP) (medida de conformidad con Carbohidr. Res. 215 (1991) 179-192). La figura 2 muestra el cambio de pH en tiempo durante la f rment ci n i n v 111 -p de las fracciones de RS de I loveloseR , Lu ro ta e ÍRP. La f ig?r-a 3 ?est r*a la (or*mac on eje ácidos grasos le cadena corta durante la fermentaci n m v 11 ro ele Novelóse, Fu resta e 1RP. La fi ura 4 muestra la formación de n- buti rato durante la fermentación in vit ro de Novelóse, Furesta e !RP. La figura b muestra curvas de DSC de residuos de bebida de leche después de la digesti n de panereat i a para leche normal y leche con TRP agregado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención describe una composici n a base de almidón ejue se caracteriza porque contiene una cantidad alta eje almid n resistente. La composición consiste de alrmdon parcialmente degradado que se ha sometido a un procedimiento de re ogradacion y contiene por lo menos 55% (?/?) de almidón resistente a pancreat na. Preferiblemente, la cantidad de almidón resistente es de por lo menos 60%. La fracción de almid n resistente se caracteriza porque contiene al fa-gl?canos con un grado de polimerización de predominantemente entre 10 y y una temperatura pico de DSC debajo de 115°C, de preferencia entre 90 - 114°C. El almid n parcialmente degradado puede obtenerse mediante degradación am lolítica o acida de almidón seguido por dosrami f ícacion onzunatica. Un lmidón paf-cialmente degr*adado pr-ofepejo es una mal < odextp na obtenida por degradación de <?l la- <uní lasa parcial y tratada con una enzima de de rain i ficac ion,, Los almidones parcialmente degradados par'a usarse como un material de part Leja (Je la presente invenci n se pueden obtener* a par-tir de cualquier fuente de almid n adecuada. Los almidones útiles se obtienen de papa, trigo, tapioca y se han usado también almidones con alto contenido de anulosa eje maíz que se convierten a mal t odext p ñas. l presente invención describe también ?n método para obtener las composiciones a base de almidón de esta invención. El método cornpr-ende Los siguientes pasos: a) adelgazamiento del alm dón; b) desrarnificacion enzirnat ca del almidón delgado; c) inactivaci n de la enzima; d) secado de la composición. La desrarní t icadon se logra usando una enzima adecuada tal como isoamilasa o pululanasa, de preferencia por isoamilasa. El paso b) esta acompañado de preferencia por ret rogradacion. Alternati varnente, el almidón puede estar retrogradado después de la inactivación de enzima. Un procedi iento preferido para obtener* los productos de la presente invención contiene los siguientes pasos: a) las al todext pnas (DE<10, de preferencia DE<5) se disuelven en aqua; b) el pll se ajusta y la s lu<: on se enfria a una temperatura óptima para la ,-?ct?v?dad (Je una enzima de desrapu ficac ion; c) la enzima de desrami f i cacion se agrega y l a mezcla se incuba; d) la enzima se inac iva; e) la mezcla es secada por aspersi n; f) el almid n resistente se recolecta y opcionalinent e muele,. Preferiblement , la maltodext pna es rnalt odext ri a de papa o tapioca. El procedimiento de la presente invención comienza de un producto de almidón parcialmente degradado. Contrario a procedimientos conocidos, se descubrió que no se requiere algún paso de retrogradaeion separado. La retrogradacion ocurre al mismo tiempo como la desrami icacion. Esto da corno resultado ?n procedimiento mas económico corno ia ret rogradacion usada para realizarse durante un periodo prolongado (hasta 48 horas) a una temperatura baja. Por lo tanto, el procedimiento es mas rápido y menos costoso. Ademas, el producto obtenido por el procedimiento inventado contiene una cantidad relativamente alta de almidón resistente. Se descubrió que este producto da una producción mayor de n-butirato relativamente con respecto a los otros ácidos grasos de cadena corta y en términos absolutos que otros productos conocidos. 17 I a presente invención describe ademas el uso de los almidones parcialmente degradados retrogradados en l a preparación de alimentos o composiciones .Je alimentaci n y alimentos o composiciones de al ment ción que contienen la composición a base de almid n. El producto do almid n resistente se agrega al alimento o composición de alimentación en una cantidad eje hasta 70% (p/p), de preferencia hasta 10%. Las preparaciones de alimentos a las que se agrega la composición a base de almidón de la presente invención incluyen, bizcochos, pan tostado, postres de leche hasta 10% de la composición a base de almi ón de la reivindicación 1. Se muestra q?e calentar- durante la preparación del producto alimenticio no destruye signi icativamente el producto. Esto significa que suficiente RS sobrevive el tratamiento de la preparación de alimento incluyendo tratamiento de UHT y hornear a 195°C. La invenci n descr' be también el uso de mal t odext ri as desrarm f ?eadas/ret rogradadas en la prevención de enfermedades 'leí tracto digestivo colorectal. Sobre la base del descubrimiento de que n-butirato desempeña un papel principal en la prevención de canceres en el intestino (por ejemplo, cáncer colorectal) corno se resumió recientemente por* Sinith y Germán (Food Technology, 1995 (Noviembre) 07-90) las maltodext rmas de la presente invención se espera que, debido a su producción de una cantidad alta de n-butirato, ayuden en el mantenimiento de la integridad del colon. r-'l presento producto de RS que tiene una escala de distribución (Je longitud <Jo cadena especif Lea de las es ructuras re rogradadas no solo se tormenta con rnas facilidad, sino que también produce, en términos absolutos y relativos, cantidades significativamente mayores de n-b?tirato que los productos de RS derivados de los almidones con alto contenido (Je amilosa < onvoncionales. ft fin do obtener las estructuras de RS (después dei ratamiento de pancreatina) que tiene mas de 50% de la longitud de cadena especifica de 10-35 RGU, se necesita un material de partida adecuado. Se descubrió que una rnalt odext r ina de papa de DE bajo después de la desrami fi eacion de enzima y retrogradacion, forma mas de 30% de RS, mas preferiblemente mas de 40% de RS. Las estructuras de RS después de la digestión eje pancroatina consisten de rnas de 50% de cadenas lineales de 10-35 al fa-glucanos. Otras rnalt odextrmas de T)E bajo (Jesrami f cadas/ret rogradadas (por ejemplo, de almidón de tapioca, maíz, trigo) pueden usarse para este proposito también asi corno las mal todext riñas obtenidas de almidones con alto contenido de amilosa. Los almidones degradados por otros métodos (por- ejemplo, adelgazamiento acido) seguido por desrarnifi cacion/retrogradac on son adecuados también para este proposito. Finalmente, ia invención descr'ibe el uso de una composición de almid n parcialmente degradado retrogradado para prevenir o tratar enfermedades del tracto digestivo colorectal. u invención ^ ilustra por* los siguientes ejemplos. TI ejemplo 1 muestra un método para obtener- el almid n resistente de La presen e invención. Un mal todoxtpna de papa comercial se disolvi en agua a una temperatura elevada, después enfriando y ajustando el pH )<? mal t odext p na se desrami f i co con ísoarnilasa. Después de la incubación, el material se seco por aspersi n. Corno se muestra en La figura 1, el producto tuvo una distribución de longitud eje cadena en donde la mayoría de las cadenas resistentes a pancreatina estuvo entre? I)P 10 y DP 35. El contenido (Je almidón resistente se determino como 56%. Este producto es indicado ademas corno TRP. El experimento se repi ió usando maltodext riña de tapioca y sobre una escala mas grande. Partiendo con 4200 1-g de maltodext riña de tapioca se obtuvo aproximadament 3500 g de producto secado por- aspersión que contenía 66% de almidón r-esLstente y tuvo una temperatura (Je fusión de DSC de 112°C y contenía 65% de material teniendo ?n DP entre iü y 35. El ejemplo 7 muestra datos químicos y físicos para ei almidón resistente del TRP de la presente invención en comparación con E?resta-RS y NoveloseR (National Starch & Chemical Comp.). Este ejemplo demuestra que TRP tiene un contenido significativamente mayor de sacaridos con DP de 10-35 y tempera ura de fusión mucho menor de los residuos de RS que los otros ejos productos. El ejemplo 3 describe las pruebas de fermentación ín Jb v i t ro con * res composiciones a base de almidón: IRP (obtenido (Je conformidad con el ejemplo 1), Fur sta y Novelóse (Nat ional Starch R Chemical Comp.,). El pH del medio de fermentación entre los tres productos de RS se descubrió ser di erente después de 4 horas do íorment c?C ion. La reducción (Je pH fue mas pronunciada para 1RP que para los productos Euresta y Novelóse. Una 1 igera diferencia persistió después de 8 horas de fermentación. Después de 74 horas de fermentación, los valores de pH fueron idént icos (ver figura 2). Esto indica que TRP es ferrnent able mejor* que los otros productos. SCFñ y la producción de n-but rato fueron seguidos también. Las figuras 3 y 4 muestran las cantidades de SCFft y <Je n-butirato formado durante la fermentación de las tres muestras. Parece que ei TRP que contiene feces dio la cantidad mas alta de SCFA y n-butirato. El ejemplo 4 descr'ibe la adición de almidón restante (IRP) a una bebida de leche. Se demuestra que después del t atamiento a temperatura ul ra alta, el RS aun puede determinarse en la leche. Se puede concluir* que RS puede aplicarse en los procedimientos de producción de alimentos normales sin la necesidad de adaptar este procedimiento. La invención se ilustra ademas por los siguientes ejemplos no limitantes.

EJEMPLO 1 Preparación de Maltodex i as de DE Bajo Desramificadas, Retrogradadas ft) De maltodex n na do papa La secuencia 'Je reacci n para Ja producción del almidón resistente a partir de rnaltodextp na de papa de conformidad con la presente invención se presenta mas adelante. Se uso maltodextpna de papa (MDx 01970 (DE 3) de 0 Cerest r) corno un material de partida. rDx 01970 45.9 kg (solidos secos) 90 1 de agua 15 de i a llave disolver a 80°C ¡Jurante 45 minutos 44 1 eje agua 45% (Je solución de 0 de la llave rnaltodext r*? na enf iar a 50°C •-300 ppin de SO > , en almi ón d.b. (corno bisulfito de sodio) ajusta pH a 4.0 0 i oarnilasa (Hayashibara) 0.1% de almidón d.b, incubación 48 horas de 5 agitación adecuada inactivación de 70°C, pH-3, 0.5 h enzima e lont ai* a 60-65°C ei? rante ei sec t lo por per i on secado ?o? entrada de aire: aspersión 200°C salida de airo: 81 "C tom 11 ación (Je ai e c l lente (pn°o) ib.4 i/h Producto enriquecido de almid n resistente (IRP) 35 s evidente q?e uno no tiene que partir de un producto seco, se puede usar un producto húmedo directamente en el mismo procedimiento. Las condiciones de desrami ficacion enzimatica correspondieron a las condiciones dadas por el proveedor* para casi desrarm ficac on total, se usaron aproximadamente '19 unidades de actividad de enzima/g de almidón. El producto del procedim ento indicado se caracterizo do La siguiente manera: - un contenido de almidón resistente de 56%. - ?n peso molecular de 11340. una temperatura de punto de fusión de DSC del residuo (Je RS de iQ5°C - la dis ri ución de longitud de cadena después de la ingestión de pancrea ina de TRP se muestra en la figura 1. La parte principal del producto de almidón resistente consisti de alfa-glucanos con un DP entre 10 y 35. 1-i) De mal todext riña <!<•? tapioca Este ejemplo muest a La producci n a gran escala de almidón re is e te de una mal t odext r*? na (DE 2.5) de tapioca (cassava) de DF bajo. Fl procedimiento de desi arnificacion se real izo (ín un reactor- de doble pared de 20 rn3. Se uso una rnaltodext r* na preparada frescamente después ¡Je dilución a 25% .s.. El esquema de reacción con rnas detalles se muestra a cont i n?acion: % (Je solución de 4200 k de mal todext p na sustancia seca cal lent e En f par a 5?.. re ft jus ar pH con ION HCl a 4.0 Adición de corno NaHS?3 cons rvador (320 ppin de 5? ) Adici n de (Hayashi b ra) i soamilasa 0.1% incubación bajo Ternp: 5l. ?-54.0oC agitación pH : 3.7-4.0 0 horas Inactivación con ION HCl de en;; una 60°C, 2h, pH2.07 Ajuste (Je pH con 4% de NaOH pH b.2; h2°C Secado por 3500 kg aspeí sion (5% de humedad) Ternp. de entra a: 220°C El análisis de las 3.5 toneladas de mal t odextpna desrami f cada secada por aspersión dio los siguientes resul ados: - un conteni o de almid n resis ente de 66% un peso molecular de ("230 - una ternper-at?ra de fusión de DSC del residuo de RS de Ü2°C una distribución de longitud de cadena con 65% en la escala entre DP 10 y 35 EJEMPLO 2 Comparación de composición y propiedades de IRP con otros productos de RS basados en almidones retrogradados con alto contenido de amilosa El siguiente cuadro describe el contenido de RS, la distribución de longitud de cadena y la temperatura de punto de fusión de DSC de 1RP, Novelóse y Euresta RS. fluest r*a Contenido RS** DSC*-TPiC0 D<10*** DP10-35*** DP>35*** (%) (°C) (%) (%) (%) IRP 56 105 7.0 58.7 34.3 Novelóse 57 128 4.4 35.0 60.6 Euresta 36 141 5.1 26.1 68.8 70 * Hedi a de DSC. 70 30 mg de al id n se llevo en una charola de DSC de acero inoxidable y se agrego agua para dar un si torna de 20% (p/ j. La charola cerrada se calentó on un SETARHI1 DSC 111 b de 70-160°C a una velocidad de 3°C/m?n. El cambio de entalpia se registro continuamente y se registraron las temperaturas de transición carac ep t ICAS. **Par-a determinaciones de RS se uso el siguiente procedi iento: Una suspensión (Je 5% (?/?) del producto de almidón retrogradado se homogeneiza por' completo en una solución reguladora de acetato. El regulador de acetato se hace disolviendo 8.2 g de acetato de sodio anhidrudo en 25(J mi de una solución acuosa saturada de acido benzoico, agregando 4 rnl (Je Ifl cloruro de calcio y completando hasta 800 rnl con agua destilada antes de i 5 ajustar el pH a 5.2 con acido acético, y fina Luiente completando hasta 1000 rnl con agua destilada. Se incuban 25 mi de la suspensión con 1 mi de solución pancre tica durante 16 horas a 37"C en ?n baño de agua de agitaci n. La suspensión incubada se agita después en 119 rnl de 95% de etanol, se filtra y el emparedado de filtro se lava dos veces con 80% de etanol y se seca en un horno a 105°C. El contenido de RS se calculo de la siguiente manera: Contenido de almidón del residuo RS (%) = x 100% Contenido de almidón de la suspensión antes de incubación (sobre base anhídrida) La solución pancreática se hace agitando 7 g de pancroat i na con 17 mi de agua destilada (Jurante ID minutos, centrifugando y usando el sobrenadante como La solución pancreati ea. ***La distribución de sacando se analizo corno se descr'ibe en Carbohydr*. Res. 215 (1991) 179-192 este método solo mide sacan dos debajo de DP 85. Fl contenido de sacan dos DP>85 se caracterizo por la cromatografía de exclusión de tamaño y las can idades relativas de las diferentes fracciones se calcularon después de la normalizaci n.

EJEMPLO 3 Fermentación in vitro de almidón parcialmente degradado, retrogradado (IRP) en comparación con Novelóse y Euresta Experimental ft. Material de partida Se preparo IRP, (Cerestar) de conformidad con el ejemplo 1. El producto se recupero mediante secado por* aspersión» El producto tuvo 56% de RS y tuvo una temperatura de punto de fusión de DSC eje 105°C. Euresta-RS: almidón retrogradado producido mediante en riamiento y almacenamiento de alrniejon de arnilornaíz cocinado por extrusión (ftrnylornaize VII, American flaize Products Cornp.). A ilomaíz que contiene 50% de agua se cocino por extrusión a 100°C, seguido por 4 días de almacenamiento a 4°C, después se ->'•) seco y mol ió,, El producto tuvo 36% de RS y tuvo una temperatura ¡Je punto de fusión de DSC do 141°C. Novo loso r Este almidón es ?n almidón de maíz modi f icado (National Starch and Chemical Corp,,), enriquecido en RS. Contiene 57% ele RS y tuvo una temperatura e punto de fusi n de DSC e 12B°C. B. Método usado para la (Jigestion previa do productos ele RS l a purificación de RS [¡ara fermentación n vi tro se ha realizado por digestión extensiva del almidón con w-amilasa pancreát ica (Sigrna, A-3176). Se suspendieron 42.5 g de IRP, 72.7 g do Euresta y 30.7 g de Nove Lose en regulador* de fosfato estéril ?l-1 6.9 (300 mi, 400 mi y 700 mi, respect vamente) y se llevaron en un tubo de diálisis y se agrego a-arnilasa (10 rng/g (Je mues ra),. Los tubos se sumergieron después en 1 L ele agua a 370C y se mantuvieron durante la noche. El siguiente día, la misma cantidad de actividad de w-arnilasa se agrego una vez rnas y ocurrió durante la noche una segunda digestión. Se centrifugaron muestras (10 min, 3000 rprn) y se lavaron varias veces. Fl sedimento (RS) se seco en frío. C. Método usado para las fermentac ones m v 11 ro Fl método se ha descrito extensamente (Barry y otros, Estimation of fermentaba 1 íty of dietary fibre ín vitro: a Eur-opean interlaboratory study, Br. 3. Nutr. (1995) 74, 303- 01. I lorario general Todos los experimentos se condujeron on un sistema in y 1 1 o . Las fermentaciones se realizaron en frascos usando inoculo hecho de feces frescos recolectados (Je voluntarios jóvenes sanos. Los voluntarios ingirieron ?sualmente una dieta normal, no presentaron enfermedad digestiva y no recibieron antibióticos durante por lo menos tres meses. Los variable- de fermentación se midieron en frascos en donde se detuvo la fermentación en varios momentos. C2» Inoculo Se recolectaron feces de dos voluntarios productores de no metano en un fr-asco aislado calentado previamente durante 5 min con agua do la l lave caliente (aproximadamente 65°C). Para eliminar- O2 , el frasco se mundo durante 5 man con CO2 a una flujo de 100 ml/s y después se recolectaron feces. Cuando el frasco aislado fue recabado en el laboratorio, se inundo adentro de CO2. Después se determino el peso de los feces. El inoculo se produjo en el frasco aislado agregando cinco partes de un regulador- nutritivo calentado (37°C) a una par-te de feces (v/p). El medao nutritivo se hizo de regulador de una solución de carbonato- fosfato que contiene (g/l): NaHC?3 9.240, Na2HP0« .12H20 7.125, NaCl 0.470, KCl 0.450, Na2 SO4 0.100, CaCl2 (anhídrido) 0.055, MgCl2 (anhídrido) 0..047, urea 0.400, con elementos de trazo agregados (10 rnl de la siguiente solución (mg/1) por litro de solución final: FTSO4.7H2O 36R0, MnSO«.7H2? 1900, ZnS?4.7H20 440, C0CI2.6H2O 120, CUSOA .5H20 98, 7 ? o? (NH¿; ) ß C2 A ^ I-I2 O 17. ). Antes de usarse, y durante la preparación del inoculo, burbujeo continuo je CO2 mantuvo anaerobios! y aseguro un pH constante, la suspensión se mezclo usando un apar-ato Stoinacher (Laboratory Dlonded, Seward Medical, London) durante 7 min y después filtrado a ravés de seis capas de gaza qui úrgica. Fl inoculo se mantuvo en un baño de agua a 37"C y burbujeo continuament con CO2. C3„ Fxpeprnent os (Je fermentación Lt fermentación se condujo en duplicado usando 50 mi (je frascos de polipropileno (Faleon, Biolocl-). Excepto para patrones (B), 100 rng (base de materia seca) de substrato experimental bien hornogene izado se peso en cada fr-asco y se agrego 10 rnl de inoculo. Se desplazo aire por flujo de N2 libre de O2. Después la tapa fue enroscada, el frasco fue colocado horizontalmente (tiempo 0) en una baño de agitación. La fermentación se realizo después a 37°C y los r'esultados estudiados a 0, 4, 8 y 74 horas. Se usaron dos patrones para cada t lempo experimental. En cada tiempo experimental, la fermentación en frascos correspondientes se detuvo por congelamiento instantáneo (hielo seco). C4„ Preparación de muestra El pH se midi inmediatamente y se agrego 10 mi de agua destilada. La muestra se centrifugo después 10 minutos a 3000 g. Se tornaron dos muestras de 1 rnl de sobrenadante para las determinaciones de SCFA. Las muestras se mezclaron con 100 µl de solución de HgCl2-H3P0t (l%/5%). Las muestras para la -, r det errn nacion le SCFft y pellas para las de erminaciones de almid n se mantuvieron a - 20°C hasta el análisis. Se cuant i fiearon SCPft por el método cromatografi co de gas como se describió por Douany 3. P . (Dosage des acides gras volata ls (AGV) et des al coois dans les conten?s digestí ís, les jus d'ensilage, les cultures bactepennes et les contenus des fermente?rs anaerobies. Sci . Hlim. , (1987), 7, 131-144). Se cuant i tico el almidón testante por* el método de Faisant y otros (Resast nt starch det epni nation adapted to products contalning hagh resistant star-ch» Sci» ftlam,. , (1995), 15, 03-89). C5. Calculo de acido graso de cadena corta en suspensiones La producci n de Pi do cada SCFft se calculo de la siguiente manera para cada tiempo experimental: en donde i y S0 son valores de concentración de SCFA en frascos que contienen substratos a tiempo i y o respectivamente, y Bi y B0 son valores de concentración de SCFA para patrón a tiempo i y o, respectivamente. Para cada tiempo experimental, la producción total de SCFA se calculo corno la suma de producción individual de acido acético, propiomco y n -butírico. 7 b RESULTADOS Y CONCLUSIÓN DE FERMENTACIONES IN VITRQ Las cinét icas de fermentaci n se determi aron midiendo ei pH y la producción de SCFA, en duplicado. Para todos los parámetros y cada producto, se observo el mis o patr n de fermentación comparando ias medidas de duplicado. ft) Evoluci n del pH El pH del medio de fermentación ent e los tres productos de RS fue di ferente después de 4 horas eje fermentación. La reducción de pH fue mas pronunciada para TRP que para los productos Euresta y Novelóse. Una ligera diferencia persistió después de 0 horas de ferment ción. Después de 24 horas de fermentación, los valores de pH fueron idénticos (ver figura 2).

B) Producción de SCFfi y n-butirato Las figuras 3 y 4 muestran la cantidad de SCFfi y de n-butirato formada durante la fermentación de las tres muestras. Parece que los feces que contienen TRP dieron la cantidad más alta de SCFfi y n-but rato. TRP da origen a una producción mas rápida de n-butirato de conformidad con la figura 4 ás de 10 mrnol/L se produjo en 4 horas. La figura 3 muestra que también aumenta la cantidad de otro SCFfi.

EJEMPLO 4 Preparación de bebidas de leche UHT con almidón resistente Este ejemplo describe el uso de la rnaitodextp na desrama fa cada retrogradada del ejemplo 1 en una bebieja de leche (Je vainilla de UHT. La receta normal usada para la preparación de bebida de leche se ßJa a continuación. Receta normal: Musgo de Irlanda, vainilla, color A esta formula normal en ?n caso se agrego 30 g/1 y en el segundo caso 60 g/1 de TRP (ver ejemplo 1). Los ingredientes se mezclaron y homogeneizaron a 50 barios. El tratamiento de UHT se hizo con una placa calentando a 137°C durante 5 segundos. Los productos se llenaron asépticamente en frascos de 250 rnl. Después de enfriar a temperatura ambiente los productos se caracterizaron: Los resultado'; muestran que ia parte principal de RS sobrevive aun procesando por UHT y se puede detectar en el producto final usando el rnetodo como se menciono en el ejemplo 3. Esto se confirma ademas por La medida de DSC (para el rnetodo ver ejemplo 2) de los residuos obtenidos después de la digestión de pancreatina (ver figura 5). La muestra preparada con 60 g/1 de TRP muestra una transición endotérmica de producto con una temperatura pico de alrededor de 96°C mientras ejue el producto normal no muestra una transición significativa en esta escala de temperatura. Fl uso de TRP no sólo aumenta el contenido de RS sino también mejora las propiedades organolépticas a un grado significativo. Debido al tamaño de part icula pequeño no existe sensación arenosa y el uso de TRP provoca la impresión de un contenido de grasa mayor-. Por lo tanto, IRP puede usarse con ventaja en producto bajos en grasa (sin grasa) a fin de mejorar las propiedades de sensación.

Claims (5)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Una composición a base de almidón caracterizada ademas porque contiene mas de 55% (p/p) de almidón resistente (RS) a pancreatma, y en donde el almidón resistente consiste predominantemente de al fa- l ?canos con un DP entre 10 y 35 y tiene una temperatura de punto de fusión de DSC menor do 115°C.

2.- Una composición a base de almidón de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada ademas porque el almidón resistente tiene una temperatura de punto de fusión de DSC ent r-e 90 y 114°C.

3.- Una composici n a base de almid n de conformidad con la re vindicación 1, caracterizada ademas porque produce una cantidad alta de ácidos grasos de cadena corta, en particular n-butira o, cuando se fermenta por icroorganismos normalmente encontrados en el intestino trasero de un humano.

4.- Una composición de conformidad con la r*e? vindicación 1, caracterizada ademas porque se obtiene de ?n almidón parcialmente degradado, q?e se ha desramificado y retrogradado.

5.- Una composición (Je conformidad con la reivindicación i, caracterizada ademas porque es mal todext riña retrogradada desrauuficada con un equivalente de dextrosa menor de 10. 10 b.- Una composición eje con f?i rn idad con La reivindicación b, ca rae-ter ada ademas porque La rnaL t odext pna se deriva de aLrnidon de papa o tapioca,, 7.- Una composición de conformidad con La reivindicación 5, caracterizada ademas porque la mal odox t riña se eleriva de ?n almidón seleccionado a partir del grupo que consisto de un almidón con alto contenido de anulosa, maíz, trigo, tapioca y almidón de chícharo. 13.- Una composición de conformi ad con la reivindicación 1, 2 o 3, carac erizada ademas porque consiste de ?n almid n adelgazado de acido desrarní fi cado retrogradado. 9.- Una composici n de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada ademas porque se obtiene de un almidón seleccionado a partir del grupo que consisto eje almidón de papa, tapioca, maLz, chícharo y trigo. 10.- Un método par-a obtener- una composición de almidón de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada ademas porque contiene los siguientes pasos: a) adelgazamiento del almidón; b) desrama ficacion enzirnatica del almidón delgado; c) inactivación de la enzima; d) secado de la composición. 11.- Un rnetodo de conformidad con la reivindicaci n 10, caracterizada ademas porque contiene los siguientes pasos: a) una rnaltodextnnas con un DE menor de 10 se disuelve en agua; b) el pH se ajusta y la solución se enfria a una temperatura óptima para la actividad de una enzima de dosrarní f íeacion; c) la enzima de desrami f icacion se agrega y la mezcla se incuba; d) la enzima se inactiva; o) la mezcla es secada por aspersi n; f) el almid n resistente se lecoiecta y opcional ent o muelo, i?.- Una preparación de alimentos caracterizada porque contiene hasta 10% de una composición a base de almidón de conformidad con la reivindicación 1. 13. - Uso de un producto de conformidad con la reivindicación 1 on las preparaciones de alimentos a fin de mantener ei colon/recto en un estado saludable y para prevenir enfermedades del tracto digestivo colorectal. 14.- Uso de un producto (Je conformidad con la reivindicación 1 en preparaciones farmacéuticas para la profilaxis o el tratamiento de enfermedades colorectales.