WO2015080546A1

WO2015080546A1 - Procedimiento para obtener un saborizante con sabor a azúcar de caña y su uso en edulcorantes

Info

Publication number: WO2015080546A1
Application number: PCT/MX2014/000189
Authority: WO
Inventors: Héctor Alejandro ÁLVAREZ DE LA CADENA SILLAS; Leonor LÓPEZ CORDOBA; Octavio RAMÍREZ ROJAS
Original assignee: Álvarez De La Cadena Sillas Héctor Alejandro
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2015-06-04
Also published as: MX2013013972A; US20160302461A1; US10285424B2

Abstract

La invención cuya protección se solicita consiste en un procedimiento para la extracción de un saborizante desprovisto de valor calórico a partir de concentrados de caña de azúcar de las mieles intermedias y melazas derivadas de la extracción de azúcar de los ingenios azucareros, el cual se mezcla con edulcorantes artificiales de alto rendimiento, en donde dicho aditivo les imparte a dichos edulcorantes de alto rendimiento un sabor al de la azúcar de caña.

Description

PROCEDIMIENTO PARA OBTENER UN SABORIZANTE CON SABOR A AZÚCAR DE CAÑA Y SU USO EN EDULCORANTES

CAMPO DE LA INVENCIÓN.

Desde años recientes y hasta la fecha el uso de edulcorantes artificiales, ya sea por prescripción médica o con fines dietéticos, se ha incrementado de manera exponencial, sin embargo, su uso no es del todo aceptado particularmente por el hecho de que tales edulcorantes imparten un sabor extraño al paladar de quienes los consumen, sensación que prevalece por periodos de tiempo más o menos prolongados, lo que de cierta manera ha influido de manera restrictiva en su uso. Ejemplos de tales edulcorantes definidos como de alta intensidad son los glicósidos de esteviol, acesulfame de potasio, sacarina y sus sales de sodio, potasio y calcio, aspartame, ciclamato, neohesperidina dihidrocalcona, neotame y alitame, etc, los cuales pueden presentar un sabor extraño, tales como amargo, metálico, agrio, salado, lechoso o combinaciones de ellos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.

En el campo que nos ocupa, esto es en el uso y consumo de edulcorantes artificiales se ha llevado a cabo una gran variedad de propuestas con el fin de mejorar su sabor, que es precisamente el factor que ha limitado aún en cierta medida su grado de aceptación, problema que se ha pretendido resolver de muy diversas maneras, particularmente mediante la adición de aditivos sin propiedad edulcorante, tales como el maltol, etimaoltol, ácido cítrico, ácido tartárico, sulfato de quinina, etc., aditivos que en cierta medida enmascaran el sabor extraño de la sacarina, según la propuesta contenida en la patente alemana DE-A 20 60 634. De igual manera, en las patentes DE-C 25 60 544 y DE-A 25 56 109 se ha hecho mención al uso del sulfato de aluminio y potasio o naríngina como aditivos para el aspartame y ciclamato con el fin de modificar el sabor de tales edulcorantes.

Por otra parte, también se ha propuesto el uso de mezclas de edulcorantes artificiales con la finalidad de impartirles un sabor mejorado similar al de la caña de azúcar, así como para equilibrar la percepción rápida o lenta que algunos de dichos edulcorantes artificiales imparten a las papilas gustativas de quienes ingieren tales productos, o bien adicionar a dichos edulcorantes de alto rendimiento con alguna preparación de frutas desaromatizada, concentrada a fin de elevar o mejorar su sabor a sacarosa, amén de otras muchas sugerencias, todas ellas con la finalidad de enmascarar los sabores extraños que normalmente exhiben los edulcorantes artificiales o bien para impartirles una sensación saborizante similar a la sacarosa y aún para equilibrar la duración y rapidez con la que se percibe la dulzura de los mismos, todo lo anterior forma parte del arte conocido aplicado por la industria de preparación de edulcorantes artificiales, sin embargo, tal parece que tales edulcorantes no han satisfecho cabalmente a los consumidores de tales productos. Por lo tanto, mi mandante propone una novedosa y útil técnica de mejorar el sabor de los edulcorantes artificiales, particularmente con el propósito de impartirles a dichos edulcorantes no calóricos un sabor mejorado similar al de la sacarosa extraída de la caña de azúcar, cuyo producto resultante, esto es el aditivo resultante en combinación con dichos edulcorantes son aplicables en la preparación de golosinas diversas, productos de panificación, dulces, chocolates, bebidas, etc. X2014/000189

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De lo antes mencionado es evidente que existe un requerimiento, aún no del todo satisfecho, en lo concerniente a la puesta en el mercado de un aditivo cuya finalidad sea el de mejorar la aceptación de los edulcorantes no calóricos. La invención que nos ocupa pretende resolver este problema proveyendo un aditivo que le proporciona a tales edulcorantes un sabor similar al azúcar, sin que por ello se adicione a tales edulcorantes un valor calórico no deseado y principalmente no recomendado para su consumo por personas que padecen de diabetes o que por requerimiento dietético se pretende evitar el consumo de calorías como parte de una dieta recomendada por el facultativo respectivo.

La invención objeto de la presente solicitud propone un procedimiento novedoso para la preparación de un aditivo, cuya mezcla con los edulcorantes de alto rendimiento, no calóricos, les imparte a éstos un sabor similar al de la caña de azúcar, propiciándose así una mayor aceptación de quienes los consumen, invención que ha sido el resultado de una investigación prolongada y exitosa.

OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN

Por lo tanto es un objetivo principal de la invención poner en el mercado un producto o aditivo cuyo uso en mezcla con edulcorantes de alto rendimiento les imparte a éstos un sabor similar al de la sacarosa, incrementándose de esta manera la aceptación de parte de los consumidores de tales edulcorantes.

Es un objetivo adicional de la invención un procedimiento para la preparación de un saborizante para su uso en edulcorantes no calóricos que les imparta a éstos un sabor similar al de la azúcar extraída de la caña de azúcar, eliminando así o enmascarando los sabores extraños que les son propios.

Es aún otro objetivo de la invención un procedimiento para la preparación de un aditivo derivado del extracto concentrado de caña de azúcar o de las mieles intermedias y melazas derivadas de la extracción de azúcar de los ingenios azucareros, para su adición a edulcorantes de alto rendimiento, con el propósito de impartirles a éstos el sabor de azúcar de caña.

Es otro objetivo adicional de la invención la preparación de un edulcorante a base de edulcorantes artificiales mezclados con el aditivo de la invención, útiles en la fabricación de golosinas, bebidas, productos horneados, etc., con lo que se evitan, reducen o se enmascaran los sabores extraños que les son propios a tales edulcorantes de alto rendimiento.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

En consideración de lo antes mencionado, la invención de la presente solicitud propone un procedimiento novedoso para la preparación de un aditivo que al incorporarse a los edulcorantes de alto rendimiento les imparte a éstos un sabor similar al de la (azúcar de caña), mejorando así la aceptación de los consumidores para este tipo de edulcorantes, los cuales podrán incorporarse a diversos tipos de golosinas, dulces, chocolates, productos horneados, bebidas, etc.

El procedimiento de la invención consiste de los pasos siguientes: a) Eliminar las sales del extracto concentrado de caña de azúcar o de las mieles intermedias y melazas derivadas de la extracción de azúcar de los ingenios azucareros, el cual contiene sólidos disueltos en un rango de entre el 80 al 85%, mediante la adición a dicho extracto de agua destilada hasta una concentración de sólidos disueltos en un rango de entre el 40 al 50% y, tratar dicho concentrado diluido con un ácido mineral, preferentemente ácido sulfúrico;

b) Calentar el concentrado previamente diluido y acidulado a una temperatura crítica de entre 75 a 80° C, enfriar el producto resultante hasta 50° C y retirar las sales insolubles precipitadas por filtración;

c) Insolubilizar de las mieles así obtenidas la sacarosa mediante solventes orgánicos, obteniéndose así un producto sin contenido de sacarosa pero con el sabor al de la caña de azúcar;

d) Recuperar el líquido por filtración para separar la sacarosa cristalizada y precipitada y por destilación él solvente y, con alto reflujo, la fase líquida acuosa del medio líquido desprovisto de sales minerales y de sacarosa;

e) Esterilizar la fase líquida recuperada en un biorreactor, inoculando dicha fase líquida con una levadura osmotolerante, a fin de eliminar totalmente los azúcares reductores, obteniéndose así un liquido con 14 al 15 % de sólidos solubles que contiene los productos que confieren el sabor a azúcar de caña y libre de disacáridos o monosacáridos;

f) Filtrar el producto obtenido en el paso anterior, y; g) Ajustar el pH del líquido filtrado, color marrón, conteniendo un máximo del 20% de sólidos, en un rango de 3.5 al 4.5 mediante la adición de una solución de hidróxido de potasio al 50%.

El saborizante o aditivo así obtenido al ser adicionado o mezclado con edulcorantes no calóricos les imparte a éstos un sabor similar al del azúcar de caña, los cuales resultan ser de un sabor mucho más agradable que aquel impartido por dichos edulcorantes, sin aumentar calorías a tales edulcorantes, haciéndolos más atractivos para el consumo humano, particularmente para aquellos sujetos que padecen de diabetes o que por razones dietéticas pretenden disminuir el consumo de las calorías contenidas en los productos alimenticios endulzados con azúcar.

A continuación y con el propósito de ampliar aún más la comprensión del procedimiento objeto de la presente solicitud, se ofrecen diversos ejemplos para la puesta en práctica de la invención:

Ejemplo 1.

Depuración de las Sales Inorgánicas de Extractos Concentrados Derivados de la Caña de Azúcar, o de las mieles intermedias y melazas derivadas de la extracción de azúcar de los ingenios azucareros.

A 50 Kg del extracto con un contenido de 80-85% de sólidos disueltos y color marrón de no menos de 6000 unidades internacionales de color ICUMSA se adicionan 50 Kg de agua bidestilada, dispuestos en un reactor de acero inoxidable T 304 con sistema de calor por medio de vapor, con un agitador de 1hp y propela tipo marino. Se adiciona ácido sulfúrico, ácido nítrico, fosfórico o ácido clorhídrico en el rango de 0.1 a 1 Kg para obtener en la solución un pH de 1.5, se homogeniza por dos horas y se calienta en rampas de 10° C, manteniendo cada temperatura por 1 hora hasta llegar a 80° C, se mantiene agitación constante. Después de mantener la temperatura de 80° C por una hora se cierra la fuente de vapor y se detiene la agitación, dejándose reposar el producto por 8 horas. El producto se filtra a través de un filtro prensa para deslodar eliminando las sales inorgánicas formadas. Se obtiene un rendimiento de 90

Ejemplo 2

Extracción de Sacarosa del Concentrado del Producto del Ejemplo Anterior.

Esta etapa se lleva a cabo de la siguiente manera: a 10 Kg del producto del ejemplo anterior se le adiciona 90 Kg de alcohol etílico de 98-99% de pureza en un reactor cerrado y construido en acero inoxidable T304 con sistema de calefacción, con fondo toriesférico y salida lateral arriba del fondo y sistema de agitación con un motor de 1 hp y propela marina. El producto se agita para homogenizar y se calienta a 40° C por una hora. Se deja de agitar y se deja reposar y decantar por 3 horas. En el fondo del reactor se precipita la sacarosa hasta un 90%, quedando dos fases en el reactor, se procede a retirar la fase líquida filtrándola en un filtro prensa y se transfiere a un equipo de destilación con sistema de reflujo. Se destila a 72-80° C y se recupera un alcohol etílico de 92% de pureza y se recupera el fondo con una eficacia de 98-99% de los sólidos disueltos, ajustando con agua hasta 18-20% de sólidos solubles con agua bidestilada. Este fondo es utilizado en la siguiente operación del proceso. Ejemplo 3.

El producto obtenido del ejemplo anterior es filtrado para estabilizar el producto que servirá como medio de cultivo para depurarlo de monosacáridos presentes derivados de la hidrólisis de la sacarosa por el tratamiento con ácido mineral y calor y enviado a un biorreactor construido en acero inoxidable T304. El biorreactor se carga con 140 litros (densidad de 1.08 g/litro) y se adiciona un preinóculo del 5% de un cultivo de levadura osmotolerante con aireación de 1 a 1.6 máximo de vvm. El cultivo se mantiene a 30° C por 7 días cuando se llega a la fase estacionaria del cultivo. Se detiene la aireación y el medio de cultivo es filtrado para separar la fase líquida recuperando en el filtro prensa la masa de la levadura. El producto filtrado termina con concentración de sólidos disueltos de entre 14 y 15 de Brix, el pH se ajusta en el rango de 3.5 a 4.5, color marrón intenso de más de 6000 Unidades Internacionales de color ICUMSA.

De lo anterior se infiere con claridad que tanto el procedimiento para la preparación del aditivo, como el aditivo mismo, cumplen plenamente los objetivos de la invención y considerándose que pueden idearse cambios en lo aquí propuesto, se pretende que éstos formen parte de la invención que se reclama, siempre y cuando caigan dichos cambios dentro de los alcances y espíritu de las reivindicaciones que se acompañan.

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Procedimiento para la obtención de un saborizante, con sabor a sacarosa, como aditivo para edulcorantes de alto rendimiento, caracterizado por que comprende: a) Eliminar de los extractos concentrados derivados de la caña de azúcar o de las mieles intermedias y melazas derivadas de la extracción de azúcar de los ingenios azucareros las sales mediante un medio diluido y acidulado; b) Calentar a temperatura crítica y enfriar los extractos concentrados derivados de la caña de azúcar o de las mieles intermedias y melazas derivadas de la extracción de azúcar de los ingenios azucareros, desprovistas de sales minerales; c) Insolubilizar de los extractos así obtenidos la sacarosa mediante solventes orgánicos, con el propósito de eliminar de ellas su contenido de sacarosa; d) Recuperar por destilación, con alto reflujo, la fase líquida acuosa del medio líquido desprovisto de sales minerales y de sacarosa; e) Esterilizar la fase líquida recuperada en un biorreactor, inoculando dicha fase líquida con una levadura osmotolerante, a fin de eliminar totalmente los azúcares reductores, obteniéndose así una vinaza; f) Filtrar la vinaza obtenida del paso anterior, y; g) Ajustar el pH del líquido filtrado, color marrón, conteniendo un máximo del 20% de sólidos a un valor aproximado de entre el 6 al 8.

2.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el medio diluido y acidulado se selecciona de ácido sulfúrico.

3.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , en donde la temperatura crítica está entre 75 a 80° C.

4.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el solvente orgánico utilizado para insolubilizar la sacarosa de los extractos o de las mieles desprovistas de sales minerales preferentemente es etanol anhidro.

5.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , en donde la depuración de monosacáridos de la fase líquida se lleva a cabo con levaduras osmotolerantes.

6.- El aditivo con sabor a azúcar de caña para ser mezclado con edulcorantes de alto rendimiento, obtenido por el procedimiento de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho aditivo se deriva de extractos concentrados derivados de la caña de azúcar o de las mieles intermedias o finales procedentes de la extracción del azúcar de caña.

7.- El aditivo con sabor a azúcar de caña de conformidad con la reivindicación 6, en donde dicho aditivo se obtiene a partir de extractos concentrados derivados de la caña de azúcar o de las mieles intermedias y melazas derivadas de la extracción de azúcar de los ingenios azucareros, con sólidos disueltos de entre 80-85% y en donde dicho aditivo tiene un máximo de sólidos de entre el 15% al 20%.

8. - Procedimiento para la obtención de un edulcorante de alto rendimiento con sabor a caña de azúcar que consiste en mezclar el edulcorante de alto rendimiento con el aditivo con sabor a azúcar de caña obtenido a partir de extractos concentrados derivados de la caña de azúcar o mieles intermedias y melazas derivadas de la extracción de azúcar de los ingenios azucareros, que consiste en mezclar dicho aditivo substancialmente sin valor calórico con edulcorantes de alto rendimiento en una proporción que depende del tipo del edulcorante no calórico, en donde el equivalente edulcorante del aditivo es de 1 Kg de saborizante a 100 Kg de azúcar.

9. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 8, en donde dicha proporción del aditivo al edulcorante es de 1 a 0.75.

10. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 8, en donde el edulcorante de alto rendimiento se selecciona del grupo que consiste de glicósidos de esteviol, acesulfame k, sacarina y sus sales de sodio, potasio y calcio, aspartame, ciclamato, neohesperidina dihidrocalcona, neotame y alitame.