ES2203063T3 - Proceso para la fabricacion de inulina de achicoria. - Google Patents
Proceso para la fabricacion de inulina de achicoria.Info
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Abstract
Proceso para la fabricación de inulina de achicoria a partir de raíces de achicoria a través de técnicas de fabricación convencionales, caracterizado porque la materia prima para el proceso son raíces de achicoria que han sido desarrolladas en regiones apropiadas y han sido desarrolladas y procesadas según las condiciones de temperatura climatológicas apropiadas que son tales que durante un período de al menos desde el comienzo del tercer mes del período de crecimiento hasta el final del procesamiento de las raíces de achicoria el gen FEH en las raíces de achicoria no se ha activado por la aparición de condiciones de baja temperatura.
Description
Proceso para la fabricación de inulina de
achicoria.
La presente invención se refiere a un proceso
para la fabricación de inulina de achicoria, hidrolizados y
derivados de inulina, para el uso de ciertas raíces de achicoria en
tales procesos, así como a productos de inulina de achicoria
mejorada, hidrolizados y derivados de inulina de achicoria.
La inulina es un carbohidrato que aparece en
muchas plantas y que puede ser producida por ciertas bacterias.
La inulina de origen vegetal consiste en una
composición polidispersa de cadenas de oligo- y polisacáridos que
están compuestos de unidades de fructosa unidas una a otra a través
de \beta(2-1) uniones de
fructosil-fructosa, y que en su mayor parte
terminan en una unidad de glucosa. La inulina de origen vegetal está
por lo general compuesta de cadenas lineales, aunque puede también
contener algunas cadenas ramificadas.
Las fuentes vegetales principales para la inulina
son raíces de Achicoria (Cichorium intybus) y tubérculos de
Dahlia y alcachofa de Jerusalén, en los cuales la inulina puede
estar presente, respectivamente, en concentraciones de alrededor de
15 - 18%, 12% y 14 a 18% en peso fresco. La inulina puede ser
fácilmente extraída de estas partes de las plantas, purificada y
opcionalmente fraccionada para retirar impurezas, mono- y
disacáridos y oligosacáridos indeseados, para proporcionar diversos
grados de inulina.
La inulina puede estar generalmente representada,
dependiendo de la unidad de carbohidrato terminal, por las fórmulas
generales GF_{n} y F_{m}, en las que G representa una unidad de
glucosa, F representa una unidad de fructosa, n es un número entero
que representa el número de unidades de fructosa unido a la unidad
de glucosa terminal, y m es un número entero que representa el
número de unidades de fructosa unidas una a otra en la cadena de
carbohidrato.
El número de unidades de sacáridos (unidades de
fructosa y glucosa) en una molécula, es decir los valores n+l y m en
las fórmulas anteriores, son comúnmente referidas como el grado de
polimerización, representado por (DP). Con frecuencia también se
usa el parámetro del grado medio (numérico) de polimerización
representado por (\overline{DP}), que es el valor
\overline{DP}_{n} calculado, después de la hidrólisis completa,
según lo siguiente:
\overline{DP}_{n} =
\frac{% \ total \ de \ F}{% \ total \ de \ G} +
1
ya que, en inulinas naturales, la fracción
F_{m} va a ser considerada como despreciable (en la ecuación % se
refiere a % p/p). Además, en este cálculo los sacáridos glucosa
(G), fructosa (F) y sacarosa (GF), que están presentes en el
polisacárido polidisperso, no se deberían tomar en consideración, y
el grado medio de polimerización es de este modo
(\overline{DP}_{n}) de inulina, aquí intercambiablemente
referido brevemente como (\overline{DP}) de inulina o
(\overline{DP}) [conféreo L. De Leenheer en "Production and use
of inulin"; Carbohydrates as Organic Raw Materials, Vol. III, p.
67-92,
(1996)].
Las cadenas de polisacárido de inulina natural de
origen vegetal generalmente tienen un grado de polimerización (DP)
que oscila de 3 a alrededor de 100, mientras el (\overline{DP})
ampliamente depende de la fuente vegetal, la fase de crecimiento de
la planta, el tiempo de recolección, las condiciones de
almacenamiento, y las condiciones del proceso usado para la
extracción y purificación de la inulina natural.
Por el término inulina natural se quiere decir
aquí inulina que ha sido extraída de plantas o partes de plantas
frescas, sin aplicar ningún proceso para aumentar o disminuir el
(\overline{DP}), mientras se toman precauciones para inhibir la
actividad de la hidrolasa propia de la planta (por ejemplo,
brevemente llevando a ebullición el extracto) y para evitar la
hidrólisis. El (\overline{DP}) de inulina natural de este modo
esencialmente corresponde al (\overline{DP}) de la inulina ya que
está presente en la planta o partes de la planta.
La inulina obtenida de plantas o partes de la
planta a través de técnicas de fabricación convencionales,
incluyendo extracción, purificación y aislamiento, sin ningún
proceso para aumentar el (\overline{DP}) de la inulina natural,
está expresada aquí, intercambiablemente como inulina de calidad
(\overline{DP}) estándar o inulina de calidad estándar. Como
consecuencia del proceso de fabricación, el (\overline{DP}) de
inulina de calidad estándar es por lo general alrededor de 1 a 1,5
más bajo que el (\overline{DP}) de la inulina natural
correspondiente.
Con respecto al grado medio de polimerización
(\overline{DP}) de inulina de achicoria de calidad estándar, se
debe hacer una distinción entre el (\overline{DP}) específico,
que es el (\overline{DP}) de la inulina obtenido de las raíces de
achicoria tratadas en un momento específico del crecimiento o
período de procesamiento, y la media (\overline{DP}), que es el
valor medio del (\overline{DP}) de la inulina obtenida de las
raíces de achicoria, tomando en consideración un período de
procesamiento predeterminado contiguo al período de crecimiento. Por
el período de procesamiento de las raíces se quiere decir aquí un
período contiguo al período de crecimiento hasta el final del
procesamiento de las raíces de achicoria en inulina en una forma de
partículas o hasta una etapa en la producción de inulina en el que
el compuesto intermedio obtenido puede ser almacenado sin
degradación. Aquí, el período de procesamiento incluye de este modo
el período de recolección que es el período, siguiente al período
de crecimiento, en el que no ocurre ningún alargamiento adicional de
la cadena de inulina (es decir, no hay ningún aumento adicional de
(DP) aunque durante el cual las raíces todavía permanecen en el
suelo, así como la recolección como tal, el posible período de
almacenamiento de las raíces, que se mantiene preferiblemente
reducido, así como su procesamiento como tal en inulina o hasta una
etapa en la producción de inulina en la que el compuesto intermedio
obtenido puede ser almacenada sin degradación, por ejemplo por
secado de pulverización. Por consiguiente, por el procesamiento de
las raíces se quiere decir aquí la recolección (incluyendo el
período de recolección y la recolección como tal), el posible
almacenamiento y procesamiento como tal, y por raíces que han sido
procesadas se quiere decir aquí la recolección (período de
recolección y la recolección como tal), el posible almacenamiento,
y el procesamiento como tal, de las raíces en inulina o en dicho
compuesto intermedio.
Como resultado de la estandarización buscada para
los productos comerciales, el valor del (\overline{DP}) de la
inulina de grado estándar comercial comúnmente corresponde al valor
de la media (\overline{DP}) siendo considerado el total del
período de procesamiento, por lo general un período de alrededor de
60 a 90 días.
El grado de polimerización de (DP) de la inulina
de achicoria natural oscila desde 3 a alrededor de 70. El
(\overline{DP}) exacto de la inulina natural procedente de las
raíces de achicoria, que ha sido desarrollada según las condiciones
convencionales conocidas, oscila desde alrededor de 10 a 14 (L. De
Leenheer, o.c., p. 71), mientras que la media de (\overline{DP})
de la inulina de achicoria de calidad estándar conocida, es decir la
inulina obtenida de las raíces de achicoria que se han desarrollado
y procesado bajo las condiciones convencionales, conocidas, está en
el intervalo de alrededor de 9 a 11, y está típicamente alrededor
de 10.
La inulina de las fórmulas generales GF_{n} y
F_{m} que tiene un grado más bajo de polimerización, por lo
general definido como un (DP) < 10, es comúnmente denominada
oligofructosa y se refiere en lo sucesivo de forma
correspondiente.
La inulina está disponible comercialmente. Por
ejemplo, la inulina de achicoria está disponible bajo el nombre
comercial RAFTILINE™ de ORAFTI™, (Bélgica). Los productos típicos
RAFTILINE™ son, por ejemplo, ST, ST-Gel y GR (es
decir toda la inulina de calidad (\overline{DP}) estándar aunque
en una forma física diferente, con una media de inulina
(\overline{DP}) de alrededor de 10 y que contiene como
subproductos un máximo total de alrededor de 8% en peso de glucosa,
fructosa y sucrosa); LS (es decir una inulina de calidad
(\overline{DP}) estándar baja en azúcar con una media
(\overline{DP}) de inulina de alrededor de 10 pero que contiene
como subproductos un total menor que 1% en peso de glucosa,
fructosa y sacarosa); y HP y HP-Gel (es decir ambas
inulinas de calidad de alto rendimiento aunque en una forma física
diferente, consistiendo ambas inulinas de alta calidad
(\overline{DP}), fraccionada con una inulina (\overline{DP}) (no
una media de inulina (\overline{DP})) de al menos 23 que están
esencialmente libres de los subproductos de glucosa, fructosa y
sacarosa).
Aunque la inulina está disponible en escala
industrial sólo desde alrededor de 1990 en adelante, se han
encontrado ya aplicaciones industriales importantes en la industria
alimentaria y se usa también cada vez más en la industria no
alimentaria.
La inulina es fácilmente dispersable en líquidos
acuosos, es pobremente soluble en agua fría aunque bastante soluble
en agua caliente y muestra una buena estabilidad térmica.
Dependiendo de la presencia y concentración de los subproductos, en
particular monosacáridos, disacáridos y oligosacáridos, la inulina
tiene un sabor que varía desde ligeramente dulce a prácticamente
libre de sabor. La inulina en preparaciones alimentarias, puede,
por ejemplo, mejorar la textura y palatabilidad, y contribuir a dar
más cuerpo y una textura cremosa, suave en los productos de bajo
contenido en grasa. La inulina también mejora la estabilidad de
emulsiones, dispersiones, mousses, espumas y cremas. Adicionalmente,
según se describe en el documento
EP-A-0 607 187, la inulina puede
formar con agua una estructura cremosa, parecida a la grasa, estable
(cuando se somete a la mezcla o a las fuerzas cortantes dentro de
un cierto intervalo de concentración y temperatura). Además, la
inulina propiamente dicha, es decir cuando no tiene en cuenta mono-
y polisacáridos que están posiblemente presentes como subproductos
en el polisacárido polidisperso, tiene un valor calórico bajo,
debido a que cuando es ingerida no se digiere en el intestino
delgado de los humanos y muchos animales vertebrados, aunque entra
casi cuantitativamente al intestino grueso donde es fermentada por
bacterias, en particular por bifidobacterias. En vista de sus
propiedades únicas, la inulina es ampliamente usada como un
sustitutivo de azúcar bajo en caloría, sustitutivo de grasa y/o
agente texturizante en diversos productos alimentarios, por ejemplo
en chocolate y productos de pastelería, en productos horneados y
cereales para desayuno, en productos lácteos, tales como postres,
cremas, leches, quesos y yogures, en productos de mesa para untar,
en aderezos de ensaladas, en preparaciones de frutas, en postres
congelados, en productos de carne, tales como por ejemplo patés, y
en bebidas, como por ejemplo los descritos en los documentos
EP-A- 0 599 830, EP-A- 0 607 187,
EP-A- 0 607 189, y EP-A- 0 651 614.
Además, la inulina también se usa ampliamente en diversos productos
alimentarios.
Además, la inulina que es una fibra dietética
natural, ha demostrado tener efectos saludables deseados en humanos
y muchos animales vertebrados, tales como por ejemplo efectos
prebióticos beneficiosos, en vista de lo cual la inulina es ya
ampliamente usada en alimentos y bebidas para mejorar el
funcionamiento del sistema digestivo, incluyendo la estimulación
del crecimiento, metabolismo y actividad de las bifidobacterias
mientras que reduce las menos deseables bacterias intestinales.
Se ha descrito también que la inulina tiene
efectos beneficiosos sobre el metabolismo de los lípidos y tiene
efectos profilácticos y terapéuticos, por ejemplo sobre la génesis
y desarrollo del cáncer de mama
(EP-A-0 692 252) y cáncer de colon
en humanos y animales no rumiantes (EP 97870069.8).
Adicionalmente, se usan grandes cantidades de
inulina como materia prima para la fabricación de oligofructosa y
fructosa, productos que se usan ampliamente en la industria
alimentaria, por ejemplo en la fabricación de productos lácteos y
bebidas.
Además, la inulina se usa como materia prima para
la fabricación de diversos derivados químicos.
En el presente se acepta generalmente que,
comparado con las aplicaciones actuales y cantidades usadas, la
inulina como tal y como materia prima tiene todavía un potencial
mucho más amplio.
La fuerza de las propiedades más tecnológicas y
nutricionales y los efectos de inulina, así como su adaptabilidad
como materia prima para la fabricación de oligofructosa, fructosa y
derivados de inulina, son en su mayor parte proporcionales a su
grado medio de polimerización (\overline{DP}): mientras más alto
el (\overline{DP}), mejor.
Se han descrito ya diversos procesos para la
fabricación de inulina desde las fuentes vegetales, que incluyen
extracción, purificación y fraccionamiento.
En el documento US 4.285.735, W.A. Mitchell y
col. describen un proceso para la fabricación de inulina cristalina
a partir de los tubérculos de Dahlia que comprende una primera
etapa de aislamiento en la que los tubérculos son finamente
triturados y las substancias insolubles en agua son retiradas de
las substancias solubles en agua; una etapa siguiente en la que se
somete a ebullición la fase acuosa obtenida durante unos pocos
minutos, seguido de la retirada de la materia coagulada, la
concentración de la solución clarificada a 40 - 70% de contenido de
materia seca, sembrando con cristales de inulina, enfriando y
almacenando durante alrededor de 12 horas de 1º a 15ºC; y una etapa
final, en la que la inulina cristalina resultante es aislada desde
el licor madre y secada. No se ha descrito ningún rendimiento o
grado medio de polimerización de la inulina cristalina seca.
En el documento WO 94/12541 de Raffinerie
Tirlemontoise S.A., se describe un proceso para retirar en gran
parte glucosa, fructosa y sacarosa de la inulina de achicoria de
calidad estándar vía técnicas de cromatografía de columna. El
proceso comprende cargar una columna que contiene una resina de
intercambio de catión con una solución de inulina, meta estable,
acuosa que contiene 20-40% en peso de materia seca,
seguido por la elusión con agua preferiblemente a 65 - 75ºC, y
rendimientos de inulina con una concentración total de dichos
azúcares por debajo de 1% en peso. Esta inulina de calidad estándar
baja en azúcar tiene un (\overline{DP}) de alrededor de 10, que
esencialmente corresponde al (\overline{DP}) de la inulina de
partida de achicoria.
Puesto que muchas propiedades de inulina están
favorablemente influenciadas por un aumento de su grado medio de
polimerización, diversos procesos han sido ya desarrollados para la
preparación de inulina a partir de fuentes vegetales con un
(\overline{DP}) que es mayor que el (\overline{DP}) de la
inulina natural correspondiente.
Un método, mencionado en la solicitud de patente
internacional WO 96/01849, consiste en la precipitación fraccionada
de inulina desde una solución acuosa por disminución gradual de la
solubilidad de inulina en la solución a través de la adición de un
alcohol más bajo. Las cadenas de polisacáridos más largas precipitan
antes de las más cortas y pueden ser separadas de la última
aislándolas de la mezcla, opcionalmente en diversas fracciones, por
filtración o centrifugación. En consecuencia, se obtiene un
producto bastante puro con un más alto (\overline{DP}) que el
(\overline{DP}) de la inulina de partida. Sin embargo, el proceso
es complejo y laborioso y el rendimiento es muy bajo, lo que hace
que el método no sea técnica y económicamente atractivo para una
fabricación a escala industrial.
Adicionalmente, la inulina con un más alto
(\overline{DP}) que la inulina de fuente natural puede ser
preparada por técnicas de cristalización fraccionada clásica. Tal
método está por ejemplo descrito en Le Sillon Belge, 24 de abril,
(1989), según el cual la solución de inulina polidispersa acuosa
templada es gradualmente enfriada usando temperaturas de límite
máximo entre 40ºC y 10ºC, cuando sea necesario en reacciones de
injertos con cristales de inulina. Puesto que las moléculas de
inulina con un más alto grado de polimerización son menos solubles
que aquellas con un grado más bajo de polimerización, las primeras
se precipitarán antes que las últimas, permitiendo de este modo
separarlas una de otra y aislarlas de la mezcla por filtración o
centrifugación. Siendo el método laborioso no es económicamente
atractivo y difícilmente adecuado para la fabricación a escala
industrial.
Se ha descrito un método similar por E. Berghofer
(Inulin and inulin containing crops, Ed. A. Fuchs, Elseviers Sc.
Publ., p. 77, (1993), según el cual una solución acuosa de inulina
de achicoria polidispersa es sometida a cristalización con una
configuración de enfriamiento lento (3ºC/hora desde 95ºC a 4ºC) bajo
la adición de cristales de injerto. Las cadenas de inulina más
largas que precipitan antes que las más cortas, la primera puede
ser separada de la última y son aisladas por filtración o
centrifugación. El método, sin embargo, sufre de desventajas que son
comparables a las del método descrito en Le Sillon Belge, indicado
más arriba.
Según un método adicional, descrito en el
documento EP 0 627 490 de Südzucker AG., la inulina natural
polidispersa es tratada con enzima de inulinasa para descomponer la
fracción de inulina con un bajo grado de polimerización, aumentando
de este modo el (\overline{DP}) de la fracción de inulina
restante. Los productos de degradación formados, esencialmente
glucosa y fructosa, tienen que ser eliminados por una etapa de
purificación suplementaria, que constituye una desventaja técnica y
económica.
En el documento WO 96/01849 de Tiense
Suikerraffinaderij, se describe un proceso económicamente más
atractivo para la fabricación a escala industrial de inulina con un
grado de medio de polimerización que es casi el doble o aún mayor,
que el (\overline{DP}) de la inulina de partida. El proceso
comprende una cristalización dirigida de inulina a partir de una
solución acuosa meta estable de una inulina de partida polidispersa,
produciendo una suspensión de partículas de inulina cristalizadas.
Típicamente dicha inulina de partida es inulina de achicoria bruta,
es decir inulina extraída de raíces que ha sido posteriormente
sometida a un tratamiento de depuración (es decir un tratamiento que
comprende un baño de cal, carbonatación y filtración) o inulina de
achicoria de calidad estándar con un (\overline{DP}) de alrededor
de 10. Las partículas de inulina formadas son aisladas por
filtración o centrifugación. Antes del secado, son lavadas con agua
fría desmineralizada que elimina la mayor parte de las impurezas
restantes, mono- y disacáridos, así como la mayor parte de los
polisacáridos (DP<10) oligómericos más bajos restantes de las
partículas. De esta forma, desde una inulina de partida de
achicoria con un (DP) que oscila desde 3 a alrededor de 70 y un
(\overline{DP}) de alrededor de 10, se obtiene un alto rendimiento
de inulina de achicoria teniendo un (DP) que oscila desde alrededor
de 10 a alrededor de 70 y un (\overline{DP}) de alrededor de 20 a
alrededor de 30 con un medio de rendimiento de alrededor de 30 a
alrededor de 35%. La inulina cristalina aislada puede opcionalmente
ser transformada en forma de polvo a través de técnicas de secado
de pulverización.
En vista de su origen natural, sus propiedades
tecnológicas deseables y el hecho de que es una fibra dietética con
efectos beneficiosos a la salud sobre los humanos y muchos animales
vertebrados, hay un aumento de demanda constante en las industrias
alimentarias, alimentos e industrias farmacéuticas, así como en las
industrias no alimentarias, para la inulina, en particular para
calidades de inulina con un (\overline{DP}) más alto.
En consecuencia, la industria está constantemente
encarando el problema de proporcionar métodos técnicos y
económicamente atractivos y procesos que permiten la fabricación de
inulina a escala industrial, preferiblemente con rendimiento
mejorado y/o características y propiedades mejoradas, como, por
ejemplo, un grado medio de polimerización aumentado.
La extracción de inulina a partir de las raíces
de achicoria, seguida por la purificación convencionalmente
incluyendo la depuración y refinado (es decir tratamiento que
involucra intercambiadores iónicos, tratamiento con carbón activado
y filtración), opcionalmente seguido por el fraccionamiento y
aislamiento en forma de partículas de la inulina obtenida,
constituye el método de fabricación más importante de inulina a
escala industrial. Esto es un resultado de la suficiente
disponibilidad de las raíces de achicoria, el contenido de inulina
de las raíces, y la adaptabilidad de las raíces para el
procesamiento a gran escala. Las técnicas de fabricación comúnmente
usadas son bien conocidas en la técnica.
La achicoria es convenientemente cultivada en
ciertas partes del norte de Europa Occidental, donde es sembrada en
primavera (por lo general en abril) y las raíces se cosechan,
almacenan y se procesan para la producción de inulina, a finales de
otoño, por lo general desde alrededor de la mitad de septiembre a
alrededor del final de noviembre, produciendo a través de técnicas
de fabricación convencionales la inulina de achicoria de calidad
estándar con una media (\overline{DP}) de alrededor de 10. El
crecimiento total y período de procesamiento cubre alrededor de 150
a alrededor de 230 días. Se conoce que el grado de polimerización
de (DP) y el (\overline{DP}) exacto de la inulina, así como el
contenido de inulina en las raíces de achicoria (es decir, el % en
peso de inulina en el material de raiz fresca) se incrementan
durante la estación de crecimiento para alcanzar después un máximo
en alrededor de 150 días de crecimiento, mientras que la biomasa de
las raíces y de este modo el rendimiento (en ton/ha) de inulina
aumentan hasta alrededor del final de la estación de crecimiento.
El final de la estación de crecimiento es el momento cuando la
biomasa de las raíces cesa de aumentar significativamente (es decir
después de alrededor de 180 a alrededor de 200 días de
crecimiento), que por lo general corresponde al final de octubre.
Hacia el final de la estación de crecimiento, el (DP) y el
(\overline{DP}) exacto de la inulina en las raíces que permanecen
en el suelo, así como en las raíces cosechadas y almacenadas, van
decreciendo con el tiempo, y el grado de disminución es por lo
general aumentado significativamente desde alrededor del comienzo de
noviembre. Esta situación considerablemente limita los períodos para
el crecimiento (incluyendo la siembra y el crecimiento) y para el
procesamiento, incluyendo la recolección (período de recolección y
recolección como tal), almacenamiento y procesamiento como tal, de
las raíces de achicoria para la producción de inulina, hidrolizados
y derivados de inulina de una manera técnica y económicamente
atractiva.
En consecuencia, a pesar del hecho de que la
fabricación de inulina a partir de las raíces de achicoria
constituye la ruta más importante a la inulina, dicha fabricación
no obstante confronta considerables dificultades y problemas, que
incluyen: (i) el período limitado, que incluye limitaciones en la
duración del período así como en el período de tiempo del año,
durante el cual las raíces de achicoria se pueden sembrar,
desarrollar, cosechar, almacenar y procesar para la fabricación de
inulina de una manera técnica y económicamente atractiva y/o sin
sufrir una disminución importante del (\overline{DP}) de la
inulina en las raíces, (ii) la media de (\overline{DP}) más bien
baja de inulina de achicoria de calidad estándar (que tiene un
(\overline{DP}) de alrededor de 10), (iii) la necesidad de incluir
una etapa de fraccionamiento en el proceso de fabricación de la
inulina de achicoria cuando, por ejemplo por razones tecnológicas o
nutricionales, se requiere la inulina con un (\overline{DP}) que
es más alto que el (\overline{DP}) de alrededor de 10 de la
inulina de achicoria estándar conocida, (iv) los rendimientos más
bien pobres de los procesos de fraccionamiento conocidos que
conducen a la inulina con un (\overline{DP}) más alto cuando la
inulina de achicoria de calidad estándar (con una media de
(\overline{DP}) de alrededor de 10) se usa como inulina de
partida, y (v) la situación económica poco atractiva de las plantas
para el procesamiento de las raíces de achicoria. Estas plantas son
comúnmente operadas durante sólo unos pocos meses al año y están
dimensionadas para procesar una cantidad grande de raíces de
achicoria en un período de tiempo muy limitado. El procesamiento
como tal de las raíces para la fabricación de inulina o de un
compuesto intermedio como se mencionó anteriormente, comúnmente toma
alrededor de un día, mientras que el período de procesamiento,
incluyendo la recolección (período de recolección y recolección
como tal), almacenamiento y procesamiento como tal, de las raíces,
comúnmente dura alrededor de 60 a alrededor de 90 días.
La presente invención pretende resolver uno o más
de dichos problemas, entre otros, proporcionando un nuevo proceso
para la fabricación de inulina de achicoria. En particular, la
invención pretende proporcionar un proceso para la fabricación de
inulina de achicoria, hidrolizados parciales, hidrolizados
completos y derivados de inulina, a partir de las raíces de
achicoria con un período de crecimiento y/o un procesamiento que
parcial o totalmente cae fuera de los convencionales.
Adicionalmente, la invención pretende proporcionar un proceso para
la fabricación de inulina de achicoria de calidad estándar con una
media de (\overline{DP}) incrementada comparada con la inulina de
achicoria de calidad estándar conocida mientras posiblemente
proporciona ventajas económicas y técnicas adicionales, para
proporcionar una inulina de achicoria de calidad estándar mejorada y
usos de la misma, así como también proporcionar un proceso para la
fabricación de inulina de achicoria de calidad de alto rendimiento
con un rendimiento incrementado. Adicionalmente, la invención
pretende proporcionar un proceso mejorado para la fabricación de
hidrolizados y derivados de inulina de achicoria.
La producción de inulina de achicoria es un
proceso activado enzimáticamente en el que está involucrado el así
llamado gen SST y gen FFT del genoma de la achicoria.
Los códigos del gen SST para una enzima
transferasa que cataliza la reacción de transferencia de la
fructosa a partir de la sacarosa sintetizada por la planta de
achicoria, para formar una oligofructosa de (DP) más baja
(principalmente GF_{2}), según se representa esquemáticamente en
la ecuación (1) más abajo, en la que G, F y GF respectivamente
representan una unidad de glucosa, fructosa y sacarosa, y GFF
representa la oligofructosa GF_{2} de (DP) más abajo:
(1)GF + GF --------> GFF +
G
Los códigos del gen FFT para una enzima
transferasa que cataliza la transferencia de fructosa a partir de
una oligofructosa, por lo general una oligofructosa GF_{2}, a
otra, que resulta en el aumento por una unidad de (DP) del substrato
de oligofructosa, finalmente da por resultado cadenas de inulina de
la fórmula general GF_{n} con un (DP) > 10, según se
representa esquemáticamente en la ecuación (2a, 2b, y 2c) más abajo,
en la que G, F, n y GFF tienen el significado definido
anteriormente y GFFF, GFFFF, GF_{n-1} y GF_{n}
representan un oligosacárido o polisacárido (inulina) que depende
del valor de n:
(2a)GFF + GFF -------->
GFF +
GF
(2b)GFF + GFFF -------->
GFFFF +
GF
(2c)GFF +
GF_{n-1} --------> GF_{n} +
GF
Por otro lado, se conoce que las cadenas de
inulina pueden también sufrir degradación en las raíces de
achicoria con posterioridad a su síntesis.
Se ha encontrado ahora que la degradación es
principalmente catalizada por una o más enzimas con actividad de
exohidrolasa (en lo adelante referida como enzyma exohidrolasa)
codificada por uno o más genes FEH (en lo adelante referido como
gen FEH) del genoma de la achicoria.
La degradación que ocurre a través de una
reacción repetitiva, puede esquemáticamente ser representada por la
ecuación (3a) y (3b) más abajo, en la que G, F, GF_{n} y n tienen
los significados definidos anteriormente:
(3a)GF_{n} -------->
GF_{n-1} +
F
(3b)GH_{n-1}
--------> GF_{n-2} + F ;
etc.
Los inventores han encontrado ahora que la
actividad del gen FEH en la planta de achicoria, y de este modo la
producción de enzima exohidrolasa y la correspondiente degradación
de cadenas de inulina en las raíces de achicoria son esencialmente
activadas por la aparición de condiciones de baja temperatura
durante el período de procesamiento y durante una gran parte del
período de crecimiento de las raíces, particularmente desde el
comienzo del tercer mes del período de crecimiento en adelante.
Por dichas condiciones de baja temperatura se
quiere decir no sólo aquellas condiciones de temperatura en las que
las raíces de achicoria se han congelado (es decir condiciones en
las cuales se destruyen las células de las plantas en las raíces),
sino también aquellas en las que las raíces se congelan (es decir
condiciones en las cuales las células en las raíces no se
destruyen, sino en las que, como consecuencia de la actividad del
gen FEH, se pone en marcha un metabolismo alterado según el cual las
raíces comienzan a metabolizar las moléculas de inulina). Dichas
condiciones de baja temperatura son, en particular, condiciones
correspondientes a una temperatura en protección termométrica por
debajo de alrededor de menos 1ºC que corresponde a una temperatura
de alrededor de menos 3ºC a menos 5ºC en la superficie del
suelo.
Se puede encontrar fácilmente si el gen FEH en
las raíces de achicoria se ha activado o no, debido a que la
activación del gen FEH está marcada por un aumento significativo en
la concentración de fructosa en las raíces de achicoria (véase la
ecuación (3a) y (3b) anteriormente expuesta).
Tomando en consideración lo anteriormente
expuesto, los inventores han encontrado que en las regiones
apropiadas para el crecimiento de achicoria las cuales además
tienen las condiciones de temperatura climatológicas apropiadas, las
raíces de achicoria se pueden desarrollar y procesar en inulina o
en hidrolizados o derivados de inulina, fuera de los períodos de
procesamiento y crecimiento convencionales, conocidos. También se
ha encontrado que los productos de inulina de achicoria mejorados,
particularmente la inulina de achicoria de calidad estándar
mejorada, se pueden obtener así como los hidrolizados y derivados
mejorados de dicha inulina, a partir de las raíces de achicoria que
han sido desarrolladas y procesadas en dichas regiones bajo dichas
condiciones de temperatura climatológicas apropiadas.
Por regiones apropiadas se quiere decir aquí
regiones que presentan las condiciones conocidas para el
crecimiento de achicoria, tal como, por ejemplo, condiciones con
relación al suelo y la humedad.
Por condiciones de temperatura climatológicamente
apropiadas se quiere decir condiciones que son tales que el gen FEH
en las raíces de achicoria no es activado por la aparición de
condiciones de baja temperatura según se define anteriormente.
Basado en las investigaciones anteriores, aunque
no deseando que se limite por cualquier teoría establecida
anteriormente, se proporciona por la presente invención una
solución a uno o más de los problemas antes mencionados con relación
a la provisión de inulina de achicoria, hidrolizados y derivados de
inulina.
En consecuencia, en una primera realización de la
invención, se proporciona un proceso para la fabricación de inulina
de achicoria, hidrolizados de inulina o derivados de inulina, a
partir de raíces de achicoria a través de técnicas de fabricación
convencionales, en las que la materia prima para el proceso son
raíces de achicoria desarrolladas en regiones apropiadas y que han
sido desarrolladas y procesadas bajo condiciones de temperatura
climatológicas apropiadas las cuales son tales que durante un
período de al menos desde el comienzo del tercer mes del período de
crecimiento hasta el final del procesamiento de las raíces de
achicoria el gen FEH en las raíces de achicoria no ha sido activado
(es decir, no activado en absoluto o no activado hasta un grado
importante) por la aparición de condiciones de baja temperatura,
dichas raíces de achicoria han tenido un período de crecimiento de
al menos 150 días, preferiblemente de al menos 160 días, más
preferiblemente de alrededor de 180 días, y dicha achicoria ha sido
sembrada en el hemisferio norte dentro de un período seleccionado a
partir de los períodos que van desde el 1 de diciembre hasta el 14
de marzo, desde el 15 de mayo hasta el 31 de mayo, y desde el 1 de
junio, preferiblemente desde el 15 de junio hasta el 30 de
noviembre, siempre que cuando se ha sembrado dicha achicoria en el
período del 15 de mayo hasta el 31 de mayo o del 1 de junio hasta
14 de junio, las raíces de achicoria han tenido un período de
crecimiento de al menos 180 días, o en el hemisferio sur dentro de
un período seleccionado a partir de los períodos que van desde el 1
de junio hasta el 14 de septiembre, desde el 15 de septiembre hasta
el 30 de septiembre, desde el 1 de octubre hasta el 14 de
noviembre, desde el 15 de noviembre hasta el 30 de noviembre, y
desde el 1 de diciembre, preferiblemente desde el 15 de diciembre
hasta el 31 de mayo.
En una realización preferida, las condiciones de
temperatura climatológicas son tales que el gen FEH no es activado
durante un período de procesamiento de 60 días, más preferiblemente
90 días contiguos al período de crecimiento.
\newpage
En una realización preferida, la inulina de
achicoria es inulina de achicoria de calidad estándar con un
(\overline{DP}) de al menos alrededor de 10, inulina de achicoria
de calidad estándar baja en azúcar con un (\overline{DP}) de al
menos alrededor de 10, o inulina de achicoria de calidad de alto
rendimiento con un (\overline{DP}) de al menos alrededor de
20.
En una realización preferida adicional, la
inulina de achicoria es inulina de achicoria de calidad estándar
mejorada (que es inulina de achicoria de calidad estándar con una
media de (\overline{DP}) de al menos 12, más preferiblemente de al
menos 14), inulina de achicoria de calidad estándar baja en azúcar
mejorada (la cual es inulina de achicoria de calidad estándar baja
en azúcar con una media de (\overline{DP}) de al menos 12,
preferiblemente de al menos 14), o inulina de achicoria de calidad
de alto rendimiento mejorada (la cual es una inulina de achicoria
de calidad de alto rendimiento con una media de (\overline{DP}) de
al menos 20, preferiblemente al menos 23, más preferiblemente al
menos 25), siendo tomada la media de (\overline{DP}) sobre un
período de procesamiento de al menos 60 días. Para preparar inulina
con una media de (\overline{DP}) siendo tomada en un período de
procesamiento determinado, los lotes de inulina obtenidos durante
cada período son combinados, por ejemplo por mezclado.
En una realización preferida adicional, el
proceso rinde una inulina de hidrolizado parcial siendo
preferiblemente una composición de oligofructosa o un hidrolizado
completo de inulina siendo una composición de fructosa, en
particular un sirope de fructosa rico en fructosa.
Los inventores adicionalmente han encontrado que,
en regiones apropiadas, bajo condiciones de temperatura
climatológicas apropiadas, las raíces de achicoria pueden ser
desarrolladas y procesadas en inulina, incluyendo un período de
crecimiento de la achicoria de al menos 160 días, preferiblemente
de alrededor de 180 días, y un período de procesamiento de las
raíces de al menos 60 días, preferiblemente de alrededor de 90
días, sin que ocurra una considerable degradación de la cadena de
inulina en las raíces, y que a partir de las raíces de achicoria
desarrolladas y procesadas bajo estas condiciones de temperatura
climatológicas apropiadas, se puede obtener inulina de achicoria de
calidad estándar mejorada a través de las técnicas de fabricación
convencionales, sin ningún fraccionamiento, con una media de
(\overline{DP}) siendo considerado en un período de procesamiento
de al menos 60 días, preferiblemente de 90 días, que es al menos
20% más alta, por lo general desde 30 a 50% más alta, y típicamente
alrededor de 40% más alta, que la media de (\overline{DP}) siendo
considerado en un período de procesamiento correspondiente de
inulina de achicoria de calidad estándar conocida.
Por dichas condiciones de temperatura
climatológicas apropiadas en esta realización se quiere decir
condiciones en las que el gen FEH en las raíces de achicoria no es
activado (es decir no activado en absoluto o no activado a un grado
importante) por la aparición de dichas condiciones de baja
temperatura dentro de un período de al menos 220, preferiblemente al
menos 240, días consecutivos inmediatamente antes del final del
procesamiento de las raíces.
Por inulina de achicoria de calidad estándar
conocida se quiere decir aquí inulina obtenida por técnicas de
fabricación convencionales (sin una etapa de proceso para aumentar
el (\overline{DP}) de la inulina natural) a partir de las raíces
de achicoria que han sido desarrolladas y procesadas bajo
condiciones de temperatura climatológicas convencionales.
Por condiciones de temperatura climatológicas
convencionales se quiere decir aquí condiciones en las que dentro
de un período menor que 220 días consecutivos inmediatamente antes
del final del procesamiento de las raíces, han ocurrido las
condiciones de baja temperatura las cuales activan el gen FEH en las
raíces de achicoria hasta un grado importante.
Mientras que la inulina de calidad estándar
conocida comúnmente tiene una media de (\overline{DP}) (sobre un
período de procesamiento de al menos 60 días) de alrededor de 10,
la inulina de calidad estándar mejorada a partir de raíces de
achicoria desarrolladas y procesadas bajo dichas condiciones
climatológicas apropiadas tiene una media de (\overline{DP})
(sobre un período de procesamiento de al menos 60 días), de al menos
12, por lo general de 13 a 16 y típicamente de al menos 14.
En consecuencia, en una realización adicional de
la presente invención, se proporciona un proceso para la fabricación
de inulina de achicoria de calidad estándar mejorada a partir de
raíces de achicoria a través de técnicas de fabricación
convencionales, en las que la materia prima para el proceso son
raíces de achicoria desarrolladas en regiones apropiadas y que han
sido desarrolladas y procesadas bajo condiciones de temperatura
climatológicas apropiadas en las que, dentro de un período de al
menos 220, preferiblemente de al menos 240, días consecutivos
inmediatamente antes del final del procesamiento de las raíces, no
han ocurrido condiciones de baja temperatura que hayan activado el
gen FEH en las raíces de achicoria, dichas raíces han tenido un
período de crecimiento de al menos 160 días, el gen FEH en las
raíces de achicoria no ha sido activado por la aparición de
condiciones de baja temperatura dentro del período de al menos el
comienzo del tercer mes del período de crecimiento hasta el final
del procesamiento de las raíces, y el producto obtenido es inulina
de achicoria de calidad estándar mejorada con una media de
(\overline{DP}) siendo considerado un período de procesamiento de
al menos 60 días contiguos al período de crecimiento, la cual es de
al menos 12, por lo general de 13 a 16, y preferiblemente al menos
14.
\newpage
En una realización preferida de dicho proceso,
las condiciones de temperatura climatológicas son tales que no
ocurren condiciones de baja temperatura que activen el gen FEH en
las raíces de achicoria dentro de un período total de al menos 270
días consecutivos, más preferiblemente de al menos 300 días
consecutivos, inmediatamente antes del final del procesamiento de
las raíces, y más preferiblemente dentro de un período que cubre un
año completo.
En una realización preferida adicional de dicho
proceso para la fabricación de inulina de achicoria de calidad
estándar mejorada, la achicoria ha sido sembrada en el hemisferio
norte al menos dentro de un período seleccionado a partir de los
períodos que van desde el 1 de diciembre hasta el 14 de marzo, desde
el 15 de marzo hasta el 14 de mayo, desde el 15 de mayo hasta el 31
de mayo, y desde el 1 de junio hasta el 30 de noviembre, o en el
hemisferio sur al menos dentro de un período seleccionado de los
períodos que van desde el 1 de junio hasta 14 de septiembre, desde
el 15 de septiembre hasta el 14 de noviembre, desde el 15 de
noviembre hasta el 30 de noviembre y desde el 1 de diciembre hasta
el 31 de mayo.
En los procesos según la invención las
condiciones de temperatura climatológicas apropiadas son
preferiblemente tales que durante el período pertinente
inmediatamente antes del final del procesamiento de las raíces de
achicoria la temperatura en la protección termométrica no ha caído
por debajo de menos 1ºC, lo cual por lo general corresponde a una
temperatura de superficie del suelo de alrededor de menos 3ºC a
menos 5ºC. Más preferiblemente, la temperatura en la protección
termométrica no ha caído por debajo de 0ºC, por lo general
correspondiendo a la temperatura de superficie del suelo de
alrededor de menos 2ºC a menos 4ºC. Más preferiblemente, la
temperatura en la protección termométrica no ha caído por debajo de
más 3ºC.
Los inventores han encontrado que las regiones
apropiadas para el crecimiento de achicoria las cuales presentan,
además de las condiciones conocidas para el crecimiento de
achicoria, dichas condiciones de temperatura climatológicas
apropiadas, existen en ciertas regiones de USA, Europa, África,
América del Sur, Australia y Asia. Típicamente, tales regiones
apropiadas con las condiciones de temperatura climatológicas
apropiadas se encuentran en la región californiana de USA, en
ciertos valles de Chile, y en ciertas regiones marítimas de Europa,
Turquía, China, India, Marruecos, Argelia y Sur África.
Bajo las condiciones de temperatura
climatológicas apropiadas según la presente invención, el
rendimiento de las raíces de achicoria por hectárea (que va desde
alrededor de 25 a 100 ton/hectáreas) así como el contenido total de
carbohidratos y el contenido de inulina en las raíces (que va
desde, respectivamente, desde alrededor de 14% a alrededor de 20% y
desde alrededor de 13 a alrededor de 19% por peso de las raíces
frescas), son comparables a las observadas para raíces de achicoria
que crecen bajo condiciones de temperatura climatológicas
convencionales.
El proceso anteriormente mencionado según la
invención no sólo proporciona una nueva inulina de achicoria de
calidad estándar mejorada, que tiene propiedades mejoradas dando
por resultado desde su más alto (\overline{DP}) comparado con la
inulina de achicoria de calidad estándar conocida, aunque también
proporciona materia prima o compuestos intermedios mejorados, tales
como soluciones o concentrados de inulina depurada, inulina
refinada o inulina purificada, para la fabricación según las
técnicas convencionales de inulina de calidad especial, tal como
inulina de achicoria de calidad estándar baja en azúcar mejorada e
inulina de achicoria de calidad de alto rendimiento mejorada,
hidrolizados y derivados de inulina.
Las etapas de los diversos procesos de los
procesos anteriormente mencionados para la fabricación de inulina
de calidad estándar, de calidad estándar mejorada, de calidad
estándar baja en azúcar, de calidad estándar baja en azúcar
mejorada, de calidad de alto rendimiento, e inulina de achicoria de
calidad de alto rendimiento mejorada, de hidrolizados parciales o
completos y derivados de inulina de calidad estándar y de inulina
de achicoria de calidad mejorada, pueden ser realizados por técnicas
que son bien conocidas en la técnica, algunas de las cuales
corresponden bien a técnicas comúnmente usadas en la fabricación de
azúcar a partir de azúcar de remolacha o caña.
En una forma de ejecución típica de dichos
procesos para la fabricación de respectivamente, inulina de
achicoria de calidad estándar e inulina de achicoria de calidad
estándar mejorada, las técnicas de fabricación convencionales
comprenden las siguientes etapas consecutivas:
- (i)
- aislamiento de la inulina a partir de las raíces de achicoria, proporcionando una solución acuosa de inulina bruta;
- (ii)
- purificación de la inulina bruta obtenida en la etapa (i), produciendo una solución acuosa de inulina purificada, opcionalmente seguida por concentración de esta solución por la retirada parcial del agua produciendo un concentrado de inulina purificado; y
- (iii)
- aislamiento de la inulina a partir de la solución acuosa o concentrado de inulina purificada obtenida en la etapa (ii), produciendo respectivamente inulina de achicoria de calidad estándar e inulina de achicoria de calidad estándar mejorada, en partículas.
Las técnicas adecuadas para el aislamiento de
inulina a partir de raíces de achicoria comprenden, por ejemplo,
trituración y molturación húmeda o molienda de las raíces de
achicoria o preferiblemente, extracción de la inulina a partir de
raíces de achicoria cortadas en láminas o desmenuzada recientemente
con agua caliente.
Las técnicas adecuadas para la purificación de la
inulina bruta obtenida en la etapa (i) comprenden, por ejemplo,
depuración del líquido acuoso obtenido en la etapa (i)
(comprendiendo por ejemplo tratamiento en baño de cal y
carbonatación u otra técnica de floculación y filtración), seguido
por el refinado (comprendiendo por ejemplo tratamiento sobre
intercambiadores de iones, tratamiento con carbón activado y
filtración, o ultrafiltración), mientras que la solución puede ser
concentrada por la retirada parcial del agua por medio de calor y/o
presión reducida. El aislamiento de la inulina de achicoria de
calidad estándar o inulina de achicoria de calidad estándar mejorada
en forma de partículas a partir de la solución acuosa o concentrado
de inulina purificada obtenida en la etapa (ii) anteriormente
mencionada es típicamente realizado por secado por pulverización,
como por ejemplo como se describe en el documento WO 94/19973.
En un aspecto adicional de la invención, se
proporciona un proceso para la fabricación de inulina de achicoria
de calidad estándar baja en azúcar, que contiene en total menos del
1% en peso de sacarosa y sacáridos monoméricos, en el que la inulina
de achicoria de calidad estándar mejorada obtenida en la etapa
(iii) del proceso antes mencionado o una solución o concentrado de
inulina purificada obtenida en la etapa (ii) del proceso antes
mencionado, se usa como una materia prima, y es, según las técnicas
de fabricación conocidas, sujeta a las etapas consecutivas
siguientes:
- (iv)
- retirada de la sacarosa y sacáridos monoméricos, produciendo un concentrado o solución de inulina de calidad estándar baja en azúcar, y
- (v)
- aislamiento de la inulina de calidad estándar baja en azúcar en forma de partículas a partir de la solución o concentrado obtenidos en la etapa (iv),
produciendo inulina de achicoria de calidad
estándar baja en azúcar con una media de (\overline{DP}), siendo
considerada sobre un período de procesamiento de al menos 60 días,
de al menos 12, típicamente de 13 a 16, preferiblemente de al menos
14.
Dicha retirada de sacarosa y sacáridos
monoméricos se puede realizar, por ejemplo según se describe en la
solicitud de patente PCT WO 94/12541, a través de la cromatografía
de columna de una solución meta-estable, acuosa, de
la inulina de partida, mientras que la inulina de achicoria de
calidad estándar baja en azúcar mejorada obtenida puede ser aislada
en forma de partículas a través del secado por pulverización, por
ejemplo según se describe en la solicitud de patente PCT WO
94/19973.
Además, los inventores también han encontrado que
comenzando a partir de inulina de achicoria de calidad estándar
mejorada o a partir de sus compuestos intermedios de inulina
depurada, o solución o concentrado de inulina purificada obtenida en
la etapa (ii) del proceso antes mencionado según la invención, y
teniendo un (\overline{DP}) de al menos 12, el rendimiento de
inulina de achicoria de calidad de alto rendimiento obtenido a
través de las técnicas de fraccionamiento convencionales se aumenta
significativamente comparado con el rendimiento obtenido por dichas
técnicas convencionales cuando la inulina de calidad estándar
conocida o su compuesto intermedio, depurado o una solución o
concentrado de inulina refinada con un (\overline{DP}) de
alrededor de 10, se usa como materia prima.
Por inulina de achicoria de calidad de alto
rendimiento se quiere decir aquí inulina que ha sido sometida a uno
o más procesos de fraccionamiento para aumentar el
(\overline{DP}) de la inulina de partida para alcanzar un
(\overline{DP}) de al menos 20.
Mientras que comúnmente se obtiene un rendimiento
de inulina de calidad de alto rendimiento de alrededor de 30% a
alrededor de 35% (calculado sobre la materia seca de la materia
prima) a través de técnicas convencionales comenzando a partir de
inulina de achicoria de calidad estándar conocida o compuesto
intermedio depurado correspondiente o inulina de achicoria refinada
con un (\overline{DP}) de alrededor de 10, como por ejemplo el
descrito en la solicitud de patente PCT WO 96/01849, se obtiene un
rendimiento de 40% o más de inulina de calidad de alto rendimiento
de un (\overline{DP}) de al menos 20 por dichas técnicas
convencionales cuando se obtiene la inulina de calidad estándar
mejorada o su compuesto intermedio, depurada o refinada en el
proceso según la presente invención con un (\overline{DP}) de al
menos 12, preferiblemente de al menos 14, es usada como una materia
prima.
En consecuencia, en un aspecto adicional del
objeto de la invención, se proporciona un proceso mejorado para la
fabricación de inulina de achicoria de calidad de alto rendimiento
con un (\overline{DP}) de al menos 20 que está esencialmente libre
de sacáridos monoméricos de bajo peso molecular, sacáridos
diméricos y oligofructosa, y esencialmente libre de colorantes,
sales, proteínas, ácidos orgánicos y auxiliares tecnológicos tales
como productos que afectan la solubilidad, en los que la inulina de
achicoria de calidad estándar mejorada o su compuesto intermedio,
la solución o concentrado de inulina refinada o depurada, obtenida
en la etapa (ii) del proceso anteriormente mencionado según la
invención, con un (\overline{DP}) de al menos 12, se usa como una
materia prima y está sujeta según las técnicas de fabricación
conocidas a las etapas consecutivas siguientes:
- (vi)
- fraccionamiento, y
- (vii)
- aislamiento en forma de partículas de la inulina de calidad de alto rendimiento a partir del producto fraccionado obtenido en la etapa (vi), de ese modo produciendo inulina de achicoria de calidad de alto rendimiento con un (\overline{DP}) de al menos 20 en un rendimiento de 40% o más basado en la inulina de partida.
En una realización preferida, se obtiene la
inulina de calidad de alto rendimiento con un rendimiento de 45% y
tiene un (\overline{DP}) entre 20 y 35, preferiblemente de al
menos 23.
En otra realización preferida del proceso
anteriormente mencionado, la materia prima, la inulina de achicoria
de calidad estándar mejorada o un compuesto intermedio de la misma,
tal como inulina de achicoria refinada o depurada, tiene una media
de (\overline{DP}) de al menos 14, y el producto obtenido es
inulina de achicoria de calidad de alto rendimiento mejorada, que
es obtenida con un rendimiento de más de 40%, preferiblemente al
menos 45%, típicamente entre alrededor de 45% y 50%, basado en la
materia prima, con una media de (\overline{DP}), siendo
considerado un período de procesamiento de al menos 60 días, de al
menos 23, preferiblemente de al menos 25.
Las etapas del proceso anteriormente mencionado
para la fabricación de inulina de achicoria de calidad de alto
rendimiento mejorada o de calidad de alto rendimiento se pueden
realizar según las técnicas convencionales que son bien conocidas en
la técnica. El fraccionamiento es preferiblemente realizado a
través de cristalización dirigida de una solución de inulina
metaestable acuosa, produciendo una suspensión acuosa de inulina
fraccionada. El aislamiento de la inulina fraccionada en forma de
partículas a partir de dicha suspensión se realiza comúnmente por
filtración, centrifugación o técnicas similares, por lo general
seguidas por lavado con agua y secado de las partículas aisladas,
según por ejemplo como se describe en la Solicitud de Patente PCT WO
96/01849. Cuando se usa la inulina depurada como una materia prima
puede ser beneficioso incluir una etapa de refinamiento en el
proceso de fraccionamiento.
Opcionalmente, la inulina de calidad de alto
rendimiento mejorada o inulina de calidad de alto rendimiento
obtenida puede ser transformada en una forma de polvo compuesto de
partículas y/o agregados o conglomerados, diluyendo la inulina de
calidad de alto rendimiento aislada con agua seguida de secado por
pulverización según las técnicas conocidas, como por ejemplo las
descritas en las solicitudes de patente PCT WP 94/19973 y WO
96/01849.
Adicionalmente, la inulina de achicoria obtenida
según la presente invención puede opcionalmente estar asociada en
la etapa de aislamiento de la inulina en partículas o en una etapa
adicional, a otro alimento, o componentes alimentarios, tales como
por ejemplo, sacarosa, edulcorantes de alta intensidad, productos
lácteos, y extractos de café, cacao o té, a través de las técnicas
conocidas, por ejemplo por secado por copulverización según se
describe en el documento EP 96870099.7.
En un aspecto adicional de la presente invención,
se proporciona un proceso mejorado para la fabricación de una
composición de oligofructosa polidispersa, por técnicas conocidas a
partir de la inulina, por ejemplo por hidrólisis enzimática o ácida,
parcial de la inulina y la posterior purificación, por ejemplo
según se describe en la solicitud de patente PCT/BE 97/00087, en la
que la inulina de achicoria de calidad estándar mejorada con un
(\overline{DP}) de al menos 12, preferiblemente de al menos 14, o
compuesto intermedio, solución o concentrado de inulina refinada o
depurada, obtenida en un proceso según la presente invención
descrita anteriormente, se usa como una materia prima y la
composición de oligofructosa polidispersa obtenida tiene un (DP) en
el intervalo de 2 a 10 y contiene al menos 90%, calculado sobre la
materia seca, cadenas de polisacáridos de fórmula F_{m} y
GF_{n} en la que G y F tienen el significado de una unidad de
glucosa y unidad de fructosa, respectivamente, y n y m son números
enteros.
En un aspecto adicional del contenido de la
invención, se proporciona un proceso mejorado para la fabricación
según las técnicas conocidas de una composición de fructosa por
hidrólisis completa de inulina de achicoria, por ejemplo por
hidrólisis enzimática o ácida, seguida de purificación, por
ejemplo, según se describe en la solicitud de patente EP
97870111.8, en la que la inulina de achicoria de calidad estándar
mejorada con un (\overline{DP}) de al menos 12, preferiblemente
de al menos 14, o su compuesto intermedio, solución o concentrado
de inulina refinada o depurada, obtenida en el proceso anteriormente
mencionado según la presente invención, se usa como una materia
prima, produciendo de ese modo directamente, es decir sin una etapa
de fraccionamiento, una composición de fructosa por ejemplo un
sirope de fructosa, que contiene al menos 89% de fructosa en peso,
calculado sobre materia seca. En la composición de fructosa obtenida
por la relación F/G es mayor que en una composición de fructosa
obtenida por técnicas convencionales a partir de inulina de calidad
estándar o a partir de su compuesto intermedio, solución o
concentrado de inulina refinada o depurada.
En incluso otro aspecto del contenido de la
invención, se proporciona un proceso para la fabricación según las
técnicas conocidas de derivados mejorados de inulina, por ejemplo
por eterificación, esterificación, carboximetilación, etoxilación
con óxido de etileno, cationización o reticulación, en los que la
inulina de achicoria de calidad estándar mejorada o su compuesto
intermedio, solución o concentrado de inulina refinada o depurada, o
inulina de calidad de alto rendimiento obtenida en el proceso según
la presente invención descrita aquí antes, se usa como una materia
prima.
Según otra realización, la presente invención se
refiere a la inulina de achicoria de calidad estándar mejorada con,
expresado en materia seca, un contenido de inulina de al menos
alrededor de 92% en peso y un contenido total máximo de glucosa,
fructosa y sacarosa de 8% en peso, y con una media de
(\overline{DP}) (después del procesamiento) - siendo considerado
un período de procesamiento de las raíces de achicoria usadas como
materia prima en el proceso de fabricación de dicha inulina de al
menos 60 días, preferiblemente de al menos 90 días - de al menos
12, típicamente de 13 a 16, preferiblemente de al menos 14.
\newpage
En un aspecto adicional, la invención se refiere
a inulina de achicoria de calidad estándar baja en azúcar mejorada
con, expresada en materia seca, un contenido de inulina de más de
99% en peso y un contenido total de glucosa, fructosa y sacarosa
menor que 1% en peso, que tiene un (\overline{DP}) de al menos
12, típicamente de 13 a 16, preferiblemente de al menos 14.
En aún un aspecto adicional, la invención se
refiere a inulina de achicoria de calidad de alto rendimiento
mejorada que está esencialmente libre de sacáridos monoméricos de
bajo peso molecular, sacáridos diméricos y oligofructosa, y
esencialmente libre de colorantes, sales, proteínas, ácidos
orgánicos y auxiliares tecnológicos tales como productos que
afectan la solubilidad, con una media de (\overline{DP}), siendo
considerado un período de procesamiento de raíces de achicoria de
partida de al menos 60 días, de al menos 20, preferiblemente de al
menos 23, y más preferiblemente de al menos 25.
Dichas inulinas de achicoria de calidades
mejoradas están preferiblemente presentes en la forma de partículas
secadas por pulverización o de agregados secados por pulverización
y/o partículas aglomeradas, y son obtenibles por los procesos de
fabricación descritos anteriormente según la presente invención.
En aún un aspecto adicional, la invención se
refiere a una composición de oligofructosa polidispersa mejorada,
respectivamente a una composición de fructosa, mejorada obtenible
por hidrólisis parcial, respectivamente por hidrólisis completa de
inulina de achicoria de calidad de alto rendimiento o inulina
estándar mejorada según la presente invención, según se define
anteriormente.
En otra realización, la presente invención se
refiere al uso de raíces de achicoria desarrolladas en regiones
apropiadas como una material prima en un proceso para la
fabricación de inulina de achicoria, de hidrolizados parciales de
inulina, de hidrolizados completos de inulina o de derivados de
inulina, dichas raíces haciendo sido desarrolladas y procesadas
bajo condiciones de temperatura climatológicas apropiadas las
cuales son tales dentro de un período de al menos a partir del
comienzo del tercer mes del período de crecimiento hasta el final
del período de procesamiento, el gen FEH en las raíces de achicoria
no ha sido activado por la aparición de condiciones de baja
temperatura, dichas raíces de achicoria han tenido un período de
crecimiento de al menos 150 días, preferiblemente de al menos 160
días, más preferiblemente de al menos 180 días, y dicha achicoria
ha sido sembrada en el hemisferio norte dentro de un período
seleccionado a partir de los períodos que oscilan desde el 1 de
diciembre hasta el 14 de marzo, desde el 15 de mayo hasta el 30 de
mayo, y desde el 1 de junio, preferiblemente desde el 15 de junio,
hasta el 30 de noviembre, siempre que cuando dicha achicoria se haya
sembrado en el período desde el 15 de mayo hasta el 31 de mayo, o
desde el 1 de junio hasta el 14 de junio, las raíces de achicoria
hayan tenido un período de crecimiento de al menos 180 días o en el
hemisferio sur dentro de un período seleccionado desde los períodos
que oscilan desde el 1 de junio hasta el 14 de septiembre, desde el
15 de septiembre hasta el 30 de septiembre, desde el 1 de octubre
hasta el 14 de noviembre, desde el 15 de noviembre hasta el 30 de
noviembre, y desde el 1 de diciembre, preferiblemente el 15 de
diciembre, hasta el 31 de mayo.
En una realización adicional, la presente
invención se refiere al uso de raíces de achicoria que crecen en
regiones apropiadas como una materia prima en un proceso para la
fabricación de inulina de achicoria, de hidrolizados parciales de
inulina, de hidrolizados completos de inulina, o de derivados de
inulina, habiendo sido desarrolladas y procesadas dichas raíces
bajo condiciones de temperatura climatológicas apropiadas las
cuales son tales que dentro de un período de al menos 220 días
consecutivos, preferiblemente al menos 240 días consecutivos, más
preferiblemente de al menos 270 días consecutivos, aún más
preferiblemente de al menos 300 días consecutivos, y más
preferiblemente dentro de un período que cubre un año completo, no
ocurren condiciones de baja temperatura las cuales activan el gen
de FEH en las raíces de achicoria, y dichas raíces han tenido un
período de crecimiento de al menos 160 días y preferiblemente de al
menos 180 días, y no ocurre ninguna de las condiciones de baja
temperatura que activan el gen FEH en las raíces a partir del
comienzo del tercer mes del período de crecimiento hasta el final
del período de procesamiento de las raíces.
Los procesos típicos para dicha fabricación y
calidad típica de inulina de achicoria, de hidrolizados de inulina
parciales y completos, son por ejemplo, los descritos
anteriormente.
En aún otra realización, la presente invención se
refiere al uso de inulina de achicoria de calidad estándar
mejorada, inulina de achicoria de calidad estándar baja en azúcar
mejorada e inulina de achicoria de calidad de alto rendimiento
mejorada según la presente invención en la fabricación de alimento,
alimentos y bebidas, particularmente en la fabricación de
composiciones alimentarias prebióticas y funcionales, dietéticas,
bajas en caloría, composiciones de alimentos y bebidas así como en
la fabricación de composiciones no alimentarias. En aún otra
realización adicional, la presente invención se refiere a inulina
de achicoria de calidad estándar mejorada, inulina de achicoria de
calidad estándar baja en azúcar mejorada e inulina de achicoria de
calidad de alto rendimiento según la presente invención para usar
en la fabricación de una composición terapéutica o profiláctica,
para usar como un medicamento, y para usar en un método terapéutico
y/o profiláctico para el tratamiento de humanos y animales
vertebrados, en particular para la estimulación de absorción de
calcio, el aumento mineral de la densidad del hueso, para la
prevención o tratamiento de osteoporosis y de cáncer, típicamente
cáncer de pecho y cáncer de colon.
En una realización final, la presente invención
se refiere al uso de inulina de achicoria de calidad estándar
mejorada, inulina de achicoria de calidad estándar baja en azúcar
mejorada e inulina de achicoria de calidad de alto rendimiento
mejorada según la presente invención como una materia prima en la
fabricación de derivados químicos de la inulina, tal como, por
ejemplo, derivados obtenidos por eterificación, esterificación,
carboximetilación, etoxilación, cationización y reticulación.
Como materia prima para usar en las diversas
realizaciones según la presente invención, preferiblemente se
selecciona una variedad de achicoria que produce poco desbaste bajo
condiciones de crecimiento determinadas, más preferiblemente una
variedad de achicoria que es convencionalmente clasificada como
"resistente al desbaste", tales como por ejemplo la variedad
"Orchies".
Adicionalmente, la variedad de achicoria es
preferiblemente seleccionada convencionalmente mientras se tiene en
cuenta los particulares del suelo y los particulares de las
condiciones climatológicas del área en los cuales las raíces tienen
que crecer. En ciertas regiones en donde la humedad es baja y/o la
temperatura es alta comparada con las regiones convencionales en
donde crece la achicoria, las raíces de achicoria son
preferiblemente cultivadas usando irrigación. El tipo de irrigación,
tal como, por ejemplo, riego por surco, aspersión o irrigación tipo
aspersión, es seleccionado preferiblemente según la clase de suelo
y/o las condiciones climatológicas.
Los procesos para la fabricación de las diversas
inulinas de achicoria de calidades mencionadas, hidrolizados y
derivados de inulina, los productos mejorados y sus usos según la
presente invención, así como el uso para la fabricación de dichos
productos de raíces de achicoria que se han desarrollado y procesado
bajo condiciones de temperatura climatológica apropiadas según la
presente invención como se define anteriormente, presentan diversas
ventajas económicas y/o nutricionales, tecnológicas considerables
sobre los procesos y productos conocidos.
Por ejemplo, la invención permite la fabricación
directa por técnicas convencionales de inulina de achicoria de
calidad estándar mejorada así como la inulina de achicoria de
calidad de alto rendimiento mejorada, con una media de
(\overline{DP}) siendo considerado un período de procesamiento
predeterminado que es significativamente mayor que la media de
(\overline{DP}) de la calidad conocida correspondiente de inulina
de achicoria. Estos obviamente da por resultado en diversos ahorros
de coste, debido a que no se requiere ninguna etapa de
fraccionamiento, respectivamente ninguna etapa de fraccionamiento
adicional para obtener dicha inulina mejorada, dando por resultado
de este modo ahorros de tiempo y costes de fabricación.
Adicionalmente, con frecuencia pueden ser usadas cantidades más
pequeñas de productos de inulina mejorada comparadas con productos
de inulina conocidas correspondientes en composiciones determinadas
para obtener un efecto tecnológico predeterminado, tal como, por
ejemplo, un efecto texturizante o estabilizante. Esto también da
por resultado ahorros de producto y ahorros de coste y proporciona
una flexibilidad incrementada en el contenido de ingredientes de,
por ejemplo, alimento, composiciones alimentarias y bebidas. Los
hidrolizados a partir de inulina de calidad estándar mejorada o sus
compuestos intermedios presentan un contenido de fructosa más alto,
respectivamente un contenido de oligofructosa más alto, que los
hidrolizados correspondientes de inulina de achicoria de calidad
estándar conocida sin un refinamiento adicional del producto de
partida o los hidrolizados, que obviamente dan por resultado
ventajas con respecto a por ejemplo aspectos nutricionales, tiempo
de fabricación y costes.
Los derivados químicos a partir de la inulina de
achicoria de calidad estándar mejorada según la presente invención
pueden mostrar propiedades físico químicas mejoradas y/o
funcionalidad mejorada comparada con los derivados correspondientes
obtenidos a partir de inulina de achicoria de calidad estándar
conocida.
Además, por la selección de una región apropiada
con las condiciones de temperatura climatológicas apropiadas para el
crecimiento y procesamiento de raíces de achicoria según la
presente invención, es posible extender los períodos de
procesamiento y crecimiento convencionales en duración así como en
período de tiempo del año. En regiones con dichas condiciones de
temperatura climatológicas apropiadas, la achicoria no puede sólo
ser sembrada o en plántulas (trasplantadas) plantadas al comienzo de
la primavera, aunque también en otros momentos puntuales en el
transcurso del año, por ejemplo, incluso en otoño. En consecuencia,
debido a la no activación del gen FEH bajo dichas condiciones de
temperatura climatológicas apropiadas, el período de siembra puede
ser extendido a un período de al menos ocho meses comparado con el
período convencional de alrededor de 50 días. También la
recolección, almacenamiento y procesamiento de las raíces de
achicoria para producir inulina o hidrolizados no se limita ya al
final del otoño, sino puede ser ampliado sobre una gran parte del
año. Mientras más largo sea el período con las condiciones de
temperatura climatológicas apropiadas, más largo los períodos
disponibles para la siembra, crecimiento, recolección,
almacenamiento y procesamiento de las raíces de achicoria. En
regiones apropiadamente seleccionadas, incluso es posible sembrar,
desarrollar, recolectar, almacenar y procesar raíces de achicoria
para producir inulina, hidrolizados y derivados de inulina, todo el
año. Este período se amplia para el crecimiento y procesamiento de
raíces de achicoria para la producción de inulina, hidrolizados o
derivados de inulina, obviamente dando por resultado ventajas
significativamente técnicas y económicas. Por ejemplo, el suministro
de raíces de achicoria para dicha producción puede ser distribuido
sobre la mayor parte del año, incluso durante un año completo, y
como resultado del mismo, las plantas de procesamiento no se ven
confrontadas ya con un período corto por año para el procesamiento
de las raíces de achicoria. Esto hace posible reducir el tamaño de
las plantas de procesamiento y/o explotarlas más eficazmente y de
una manera más atractiva económicamente.
La invención se ilustra por los ejemplos que se
facilitan más abajo.
\newpage
Ejemplo 1
(Comparativo)
Se sembraron semillas revestidas de Achicoria,
variedad Madonna, el 16/04 en Opheylissem (Bélgica) y crecieron
bajo condiciones no irrigadas; población de 150.000 plantas/ha.
La recolección se realizó manualmente dos veces
por semana desde 16/09 hasta 12/10 y las raíces fueron procesadas
sin demora.
A. La extracción de inulina se hizo a
escala de laboratorio a partir de ralladuras de achicoria que
fueron preparadas cortando en láminas (cortando las raíces en trozos
de alrededor de 2cm/1cm/0,5cm y mezclándolas en un mezclador
Warring* (*nombre comercial) hasta completar la homogenización. Se
realizó la extracción tratando las ralladuras con agua destilada
hirviendo (300 g de agua para 60 g de ralladura en un frasco Duran*
de 500 ml (*nombre comercial)). Para lograr la completa extracción,
la mezcla de ralladuras y el agua se incubaron en un frasco cerrado
a 75ºC durante 60 minutos con agitación a 135 rpm. El pH de la
mezcla se reguló entre 5,5 y 7, si era necesario, antes de la
incubación para evitar la hidrólisis ácida. Finalmente, una
centrifugación de 10 min a 4.500 rpm separó los sólidos del
sobrenadante, produciendo de este modo la solución de inulina
(natural) bruta a la cual se añadió azida sódica (0,01%) para la
conservación.
Se realizó el análisis del grado medio de
polimerización (\overline{DP}) de la inulina midiendo la
fructosa, glucosa y sacarosa en dicho sobrenadante por medio de HPLC
antes y después de completar la hidrólisis con la enzima Fructozym*
(*nombre comercial de NOVO NORDISK, Dinamarca) y aplicando la
siguiente fórmula:
\frac{Fa-(Fb+GFb/2)
+1}{Ga-(Gb+Gfb/2)}= (\overline{DP})
inulina
Fa y Fb: fructosa respectivamente después y antes
de la hidrólisis
Ga y Gb: glucosa respectivamente después y antes
de la hidrólisis
GFb: sacarosa antes de la hidrólisis
El valor de (\overline{DP}) de la inulina de
este modo obtenida corresponde al grado de polimerización
(\overline{DP}) de la inulina natural (el cual no toma en
consideración la glucosa, fructosa y sacarosa presente).
Se midió el contenido de inulina por el mismo
método basado en la medida de glucosa, fructosa y sacarosa por HPLC
antes y después de la hidrólisis y dividiendo el resultado entre
1,09 para la compensación de la ganancia de peso inducida por la
hidrólisis. También se tomaron en consideración las diluciones
diferentes, debido a la extracción, estabilización con azida
sódica, tamponamiento e hidrólisis enzimática.
Se obtiene el % de inulina (% en peso de inulina)
por la siguiente fórmula:
% de inulina = \frac{(
Fa-(Fb+GFb/2) +Ga-(Gb+GFb/2))}{1,09} x factores de
dilución
Los resultados se facilitan en la tabla 1 a
continuación.
| Fecha recolección | período crecimiento + | Contenido de inulina de raíces frescas | (\overline{DP}) de inulina natural |
| procesamiento (días) | (% en peso) | ||
| 17/09 | 155 | 17,4 | 14,2 |
| 01/10 | 169 | 17,0 | 14 |
| 15/10 | 183 | 17,2 | 13,1 |
| 29/10 | 197 | 16,3 | 12,1 |
| 12/11 | 211 | 16,5 | 9,6 |
| 26/11 | 225 | 16,2 | 8,7 |
| 10/12 | 231 | 15,6 | 8,2 |
B. Se recolectaron 399 kg de raíces el
1/10, 29/10 y 26/11 que fueron también procesadas en escala
piloto.
La extracción se realizó en raíces de achicoria
cortadas en láminas con un contador difusor de corriente a 15 kg/h
según se usó en el procesamiento de remolacha de azúcar
(temperatura de difusión; 70-75ºC; 125% el trasvase;
tiempo de permanencia 1 h; pH 5,4-5,8).
La depuración se realizó por tratamiento de baño
de cal y carbonatación similar al procesamiento de la remolacha a
temperaturas entre 65 y 75ºC seguido de filtración por a 85ºC.
Se realizó el refinamiento por tratamiento sobre
un intercambiador de catión fuerte y un intercambiador de anión
débil (tratamiento realizado dos veces), evitando que el pH bajara
por debajo de 4,5, seguido por un tratamiento con 1% de carbón
activado y filtrado. El sirope resultante se evaporó hasta una
concentración de 35 Brix, se secó por pulverización en un secador
Buchi* de laboratorio (* nombre comercial) en partículas de 96% de
materia seca y se analizó. Los resultados se facilitan en la tabla 2
más abajo.
Se obtuvo de este modo mas del 80% de rendimiento
(sobre base de inulina) de inulina de achicoria de calidad
estándar.
| fecha de recolección | días* | (\overline{DP}) inulina natural | (\overline{DP}) inulina calidad estándar** | pérdida en (\overline{DP}) por |
| procesamiento*** | ||||
| 1/10 | 169 | 14 | 12,8 | 1,2 |
| 29/10 | 197 | 12,1 | 11,7 | 1,4 |
| 26/11 | 225 | 8,7 | 7,0 | 1,7 |
| *total días de crecimiento + período de procesamiento; | ||||
| **(\overline{DP}) después del procesamiento; | ||||
| *** procesamiento como tal a escala piloto. |
Las raíces de achicoria consisten principalmente
en las variedades Madonna, Orchies, y Cassel, sembradas durante
abril (como medio alrededor del 16 de abril) en Bélgica se
procesaron desde 19/09 hasta 15/12 en una fábrica de Oreye (Bélgica)
bajo condiciones similares según se definen anteriormente para el
proceso a escala piloto (difusión a 72-76ºC; el
trasvase a 135%; pH entre 5,4-5,8). La depuración y
refinamiento se realizaron según se describe anteriormente para el
proceso a escala piloto. Después del tratamiento con carbón
activado y filtración, se continuó el procesamiento con una etapa
de esterilización del filtro antes de la evaporación. El sirope
resultante se secó por pulverización en una secadora de
pulverización industrial (NIRO* (*nombre comercial) torre de
secado), produciendo partículas con contenido del 96% de materia
seca, y se analizó después. Los resultados se mostraron en la tabla
3 más abajo. Se obtuvo de este modo entonces 85% de rendimiento (en
base de inulina) de inulina de calidad estándar.
| fecha de recolección | período de crecimiento + | (\overline{DP}) inulina natural | (\overline{DP}) inulina de | pérdida en (\overline{DP}) por |
| Procesamiento. (días*) | calidad estándar | procesamiento** | ||
| 1/10 | 169 | 13,9 | 12,7 | 1,2 |
| 15/10 | 183 | 12,5 | 11,2 | 1,3 |
| 29/10 | 197 | 11,9 | 10,6 | 1,3 |
| 12/11 | 211 | 9,6 | 8,1 | 1,5 |
| 26/11 | 225 | 8,9 | 7,3 | 1,6 |
| 10/12 | 231 | 8,5 | 6,9 | 1,6 |
| * calculado desde el 16 de abril | ||||
| ** procesamiento como tal a escala industrial |
La media de (\overline{DP}) de la inulina de
achicoria de calidad estándar fabricada a escala industrial (valor
medio de (\overline{DP}) siendo considerado el período indicado)
obtenido de este modo se muestra en la tabla 4.
| período considerado | período de procesamiento en días | inulina natural media | inulina de calidad |
| de (\overline{DP}) | estándar media de (\overline{DP}) | ||
| 1/10->12/11 | 43 | 12,0 | 10,7 |
| 1/10->26/11 | 57 | 11,4 | 10,0 |
| 1/10->10/12 | 71 | 10,9 | 9,5 |
Es práctica general en Bélgica y en la mayor
parte del hemisferio norte detener la producción de inulina antes
del final de noviembre para ser capaz de vender la inulina de
achicoria de calidad estándar con un (\overline{DP}) de alrededor
de 10. Este requisito de (\overline{DP}) no se alcanzaría
incluyendo el producto de las últimas fechas de recolección.
Se sembraron semillas revestidas de achicoria,
variedad Orchies, el 26/03 en Dixon (USA) bajo condiciones de
irrigación. La densidad de siembra fue de 85.000 raíces/ha. La
cosecha se realizó manualmente, aproximadamente desde el 21/8 hasta
el 26/11 y las raíces se procesaron sin retraso. El análisis de la
inulina natural se realizó según el método descrito en el Ejemplo
1. Los resultados se muestran en la tabla 5.
| Fecha recolección | período crecimiento + | Contenido de inulina de raíces frescas | (\overline{DP}) de inulina natural |
| procesamiento (días) | (% en peso) | ||
| 21/8 | 149 | 15,8 | 16,6 |
| 24/9 | 183 | 17,1 | 18,0 |
| 29/10 | 218 | 16,5 | 17,9 |
| 26/11 | 246 | 15,7 | 17,5 |
Se sembraron semillas revestidas de achicoria,
variedad Cassel, el 04/04 en Artois (USA) bajo condiciones de
irrigación. La cosecha se realizó manualmente, una vez al mes,
desde el 21/08 hasta 26/11, y las raíces se procesaron sin retraso.
Los análisis de la inulina natural se realizaron según el método
indicado en el ejemplo 1. Los resultados se muestran en la tabla 6
más abajo.
| Fecha recolección | período crecimiento + | Contenido de inulina de raíces frescas | (\overline{DP}) de inulina natural |
| procesamiento (días) | (% en peso) | ||
| 21/08 | 140 | 15,3 | 15,0 |
| 19/09 | 169 | 16,7 | 17,4 |
| 24/10 | 204 | 17,0 | 18,2 |
| 26/11 | 237 | 17,1 | 15,4 |
- a)
- Se sembraron semillas revestidas de achicoria, variedad Orchies, el 3/10 y 30/10 en Davis (California) bajo condiciones de irrigación. La cosecha se hizo manualmente comenzando en mayo y junio del siguiente año, y se analizaron las raíces sin demora, según el método indicado en el ejemplo 1. Se muestran los resultados en la tabla 7 más abajo.
| fecha de siembra | fecha de cosecha | período de crecimiento + | contenido de inulina de | (\overline{DP}) inulina |
| procesamiento (días) | raíces frescas % en peso | natural | ||
| 3/10 | 8/05 | 217 | 13,7 | 16,0 |
| 2/06 | 242 | 14,5 | 16,0 | |
| 30/10 | 3/06 | 216 | 13,5 | 14,6 |
- b)
- Se sembraron semillas revestidas de achicoria, variedad de Orchies y Madonna, en 2/10 y 31/10 en Coalinga (California) bajo condiciones de irrigación. Se realizó la cosecha manualmente al comienzo y terminación de junio del siguiente año, y las raíces se analizaron sin retraso, según el método indicado en el ejemplo 1. Los resultados se muestran en la tabla 8 más abajo.
| fecha de siembra | fecha de cosecha | período de crecimiento + | contenido de inulina de | (\overline{DP}) inulina |
| procesamiento (días) | raíces frescas % en peso | natural | ||
| ORCHIES: | ||||
| 2/10 | 9/06 | 250 | 13,7 | 17,1 |
| 29/06 | 270 | 16,9 | 19,6 | |
| 31/10 | 9/06 | 221 | 14,9 | 19 |
| 29/06 | 241 | 17,0 | 17,5 | |
| MADONNA: | ||||
| 2/10 | 9/06 | 250 | 14,2 | 18,1 |
| 29/06 | 270 | 14,7 | 20,6 | |
| 31/10 | 9/06 | 221 | 13,0 | 16,8 |
| 29/06 | 241 | 13,8 | 18,8 |
15 kg de raíces de achicoria del Ejemplo 3
(variedad Cassel; recogida el 26/11; con contenido de inulina de
17,1% y (\overline{DP}) de inulina natural de 15,4) se procesaron
según el Ejemplo 1 formando un sirope de inulina (natural) bruta: la
extracción se realizó en 3 lotes de 5 kg de raíces que fueron
cortadas en láminas en pequeñas trozos de 0,3-0,8
cm de grueso, 0,3-0,8 cm de ancho y de 2 a 6 cm de
largo. Los cortes en láminas fueron extraídos por tratamiento con 7
kg de agua hirviendo y manteniendo la mezcla a 75ºC durante 90
minutos en pH de 5,4-5,8. Los cortes en láminas
fueron separados del extracto y el líquido turbio así obtenido de
los 3 lotes se combinó para tratamiento adicional. Se obtuvieron en
total 18,1 kg de zumo de extracción, representando alrededor de
2.200 gramos de inulina bruta. Este zumo pudiera ser almacenado
hasta un procesamiento adicional añadiendo 0,01% de azida
sódica.
Se continuó el procesamiento por una etapa de
depuración que comprende:
- calentamiento del zumo a 85ºC durante 15
minutos para resolubilización de la inulina,
- enfriamiento del zumo a 65ºC y tratamiento
previo en baño de cal,
- un primer tratamiento en baño de cal -
carbonatación a 70-75ºC, con filtración a
80-85ºC, seguido por un segundo tratamiento en baño
de cal - carbonatación a 70-75ºC con filtración a
80-85ºC. La solución obtenida se concentró entonces
por evaporación desde alrededor de 15 Brix a alrededor de 32 Brix
antes de un procesamiento adicional. Se obtuvieron en total 7,4 kg
de zumo depurado a 32 Brix mostrando un 85% de pureza de inulina.
Si el procesamiento no se continuó sin retraso, el zumo se mantuvo
congelado hasta del procesamiento adicional.
Se obtuvieron 3 kg de zumo depurado a 32 Brix en
el ejemplo 5 y se calentaron a 95ºC durante 20 minutos, se
enfriaron a 35ºC y se envió posteriormente alrededor de 1 litro de
intercambiador de catión fuerte, 1 litro de intercambiador de anión
débil, 0,5 litros de intercambiador de catión fuerte y 0,5 litros de
intercambiador de anión débil. En consecuencia, la solución se
trató con 1% de carbón activado pulverizado a 60ºC, se filtró,
evaporó hasta 35 Brix y se secó por pulverización en un secador de
pulverización Buchi* de laboratorio (* nombre comercial) produciendo
partículas con un 96% de contenido de materia seca.
El producto obtenido es inulina de achicoria de
calidad estándar mejorada con una pureza de más de 99,7% de inulina
y un (\overline{DP}) de 14,2: (la pérdida de (\overline{DP})
debida al procesamiento fue de este modo 1,2). Los resultados de los
análisis del producto realizado por HPLC se facilitan en la tabla 9
más abajo.
Composición de inulina de achicoria de calidad
estándar mejorada
(Resultados en % del total de materia
seca)
| Inulina de calidad estándar mejorada | Inulina de calidad estándar* | |
| % | % | |
| Fructosa | \hskip5pt 1,1 | \hskip5pt 3,4 |
| Glucosa | \hskip5pt 0,5 | \hskip5pt 1,2 |
| Sacarosa | \hskip5pt 4,7 | 10,2 |
| Inulina | 93,3 | 85 \hskip5pt \hskip3pt |
| Total | 99,6 | 99,8 |
| * datos comparativos obtenidos aplicando el mismo procedimiento para la solución de inulina bruta del ejemplo 1, | ||
| cosecha 29/10. |
Extrapolando estos resultados al Ejemplo 3
durante un período de procesamiento (incluyendo recolección y
procesamiento) desde 19/9 a 26/11 da por resultado una media de
(\overline{DP}), siendo considerado de este modo un período de
procesamiento de 69 días, para la inulina de achicoria de calidad
estándar mejorada de 16,5.
El método usado según se describe en la solicitud
de patente WO 96/01849, adjunto a este documento para referencia,
comprendiendo una cristalización dirigida de la inulina a partir de
solución de inulina polidispersa acuosa meta estable.
Se obtuvo un kg de zumo depurado a 32 Brix en el
ejemplo 5, conteniendo 270 gramos de inulina depurada que se vertió
en un frasco Duran* (*nombre comercial) y se calentó durante 15 min
en una olla a presión para completamente solubilizar la inulina. En
consecuencia, esta solución se enfrió hasta 20ºC dentro de un
período de 5 minutos directamente seguidos por la adición de una
suspensión de injerto de inulina en una relación 1/500% en peso
(injertando materia seca/materia seca de inulina). La solución se
dejó reposar durante 20 horas para cristalización, entonces se
filtró en un filtro al vacío y la torta de filtro se lavó con 330
gramos de agua destilada, produciendo una torta de filtro al 42% de
materia seca. Se obtuvieron después de secar 127 gramos de inulina
de achicoria de calidad (HP) de alto rendimiento, con una pureza
>99,5% y un (\overline{DP}) de 29. Esto corresponde a un
rendimiento del 47% (basado en inulina).
\newpage
Cuando se aplicó el mismo procedimiento
(depuración y cristalización dirigida) a una solución de inulina
bruta (del ejemplo 1; cosechada el 29/10) dando por resultado a
partir de las raíces un (\overline{DP}) de inulina natural de
12,1, entonces la inulina de alto rendimiento resultante tiene un
(\overline{DP}) de 25 y se obtuvo en un rendimiento de sólo 29%
(basado en inulina).
Se obtuvo 1 kg de zumo depurado a 32 Brix en el
ejemplo 5 y se calentó a 95ºC durante 20 minutos, se enfrió hasta
60ºC, se ajustó el pH a 5,4 con HCL y se añadieron 160 unidades de
una preparación de una endoinulinasa (obtenida por fraccionamiento
de una inulinasa de Aspergillus ficuum según se describe por
B. Norman y col., Denpun Kagaku, vol., 36, 103-111,
(1989)) según el proceso descrito en la solicitud de patente
PCT/BE97/00087, adjunto a este documento para referencia.
El zumo fue incubado entonces durante 24 h a
60ºC, sometido a ebullición durante 2 minutos para desactivar las
enzimas, enfriado a 15ºC y adicionalmente refinado según se describe
en el ejemplo 1, produciendo una composición fructo oligosacárido
(oligofructosa) mejorada. Los resultados de los análisis se ofrecen
en la Tabla 10, realizados por cromatografía de gas, de la
composición obtenida, en comparación con la composición obtenida a
partir del zumo de inulina bruta (del ejemplo 1) procediendo de
raíces con un (\overline{DP}) de inulina natural de 12,1.
Composición de fructo oligosacárido
mejorada
(Resultados en % del total de materia seca (medida
como
Brix))
| composición de oligofructosa mejorada | composición de oligofructosa estándar | |
| Fructosa | \hskip5pt 4,0 | \hskip5pt 4,4 |
| Glucosa | \hskip5pt 0,5 | \hskip5pt 1,0 |
| Sacarosa | \hskip5pt 4,2 | \hskip5pt 9,4 |
| otros DP2 | \hskip5pt 3,3 | \hskip5pt 2,8 |
| GF2=DP3 | \hskip5pt 2,8 | \hskip5pt 6,3 |
| F3=DP3 | 27,5 | 21,8 |
| GF3=DP4 | \hskip5pt 7,5 | 11,4 |
| F4=DP4 | 20,1 | 13,4 |
| GF4=DP5 | 10,0 | 12,4 |
| F5=DP5 | \hskip5pt 6,5 | \hskip5pt 3,8 |
| GF5=DP6 | \hskip5pt 7,8 | \hskip5pt 9,4 |
| F6=DP6 | \hskip5pt 3,8 | \hskip5pt 1,9 |
| GF6=DP7 | \hskip5pt 1,1 | \hskip5pt 1.3 |
| F7=DP7 | \hskip5pt 0,4 | \hskip5pt 0 \hskip5pt \hskip3pt |
| GF7=DP8 | \hskip5pt 0,3 | \hskip5pt 0.3 |
| GF8=DP9 | \hskip5pt 0,1 | \hskip5pt 0,1 |
| GF9=DP10 | \hskip5pt 0,1 | \hskip5pt 0,0 |
| TOTAL | 99,9 | 99,7 |
| % OLIGOFRUCTOSA | 91,2 | 84,9 |
| *datos comparativos obtenidos aplicando el mismo procedimiento a la solución de inulina bruta del ejemplo 1; | ||
| cosecha 29/10. |
1 kg de zumo depurado a 32 Brix obtenido en el
ejemplo 5 se calentó a 95ºC durante 20 minutos, se enfrió a 60ºC,
se ajustó el pH a 4,5 con HCl y se añadieron 775 Unidades de enzima
Fructozyn* (Nombre comercial; NOVO NORDISK, Dinamarca). La mezcla
fue incubada durante 24 h a 60ºC, sometida a ebullición durante 2
minutos para desactivar las enzimas, enfriada a 15ºC y además
refinada según se describe en el ejemplo 1 produciendo una
composición de fructosa mejorada. Los resultados del análisis,
realizados por HPLC, de la composición obtenida, en comparación con
la composición obtenida a partir del zumo de inulina bruta (del
ejemplo 1) proveniente de las raíces con un (\overline{DP}) de
inulina natural de 12,1 se facilitan más abajo en la Tabla 11.
Composición de fructosa mejorada
(Resultados en% del total de materia seca (medida como
Brix)
| composición de fructosa mejorada | composición de fructosa estándar | |
| Fructosa | 90,0 | 86,5 |
| Glucosa | \hskip5pt 8,2 | 11,3 |
| Sacarosa | \hskip5pt 0,3 | \hskip5pt 0,4 |
| Dianhidrido de difructosa | \hskip5pt 1,3 | \hskip5pt 1,6 |
| DP3 | \hskip5pt 0 \hskip5pt \hskip3pt | 0 |
| Total | 99,8 | 99,8 |
| \bullet datos comparativos |
Claims (21)
1. Proceso para la fabricación de inulina de
achicoria a partir de raíces de achicoria a través de técnicas de
fabricación convencionales, caracterizado porque:
- la materia prima para el proceso son raíces de
achicoria que han sido desarrolladas en regiones apropiadas y han
sido desarrolladas y procesadas según las condiciones de
temperatura climatológicas apropiadas que son tales que durante un
período de al menos desde el comienzo del tercer mes del período de
crecimiento hasta el final del procesamiento de las raíces de
achicoria el gen FEH en las raíces de achicoria no se ha activado
por la aparición de condiciones de baja temperatura,
- dichas raíces de achicoria han tenido un
período de crecimiento de al menos 150 días,
- dicha achicoria ha sido sembrada
- en el hemisferio norte durante un período
seleccionado a partir de los períodos que van desde 1 de diciembre
hasta el 14 de marzo, desde el 15 de marzo hasta el 14 de mayo,
desde el 15 de mayo hasta el 31 de mayo, desde el 1 de junio hasta
el 14 de junio, y desde el 15 de junio hasta el 30 de noviembre,
siempre que cuando dicha achicoria haya sido sembrada en los
períodos desde el 15 de mayo hasta el 31 de mayo, y desde el 1 de
junio hasta el 14 de junio, las raíces de achicoria hayan tenido un
período de crecimiento de al menos 180 días, y siempre que cuando
dicha achicoria haya sido sembrada en el período desde el 15 de
marzo hasta el 14 de mayo, las raíces de achicoria se han
desarrollado y procesado bajo condiciones climatológicas en las que,
dentro de un período de al menos 220 días consecutivos
inmediatamente precediendo el final del procesamiento de las
raíces, sin que hayan ocurrido condiciones de baja temperatura que
hayan activado el gen FEH, y las raíces de achicoria hayan tenido
un mínimo período de crecimiento de al menos 160 días,
- en el hemisferio sur dentro de un período
seleccionado a partir de los períodos que van desde 1 de junio
hasta el 14 de septiembre, desde el 15 de septiembre hasta el 30 de
septiembre, desde el 1 de octubre hasta el 14 de noviembre, desde el
15 de noviembre hasta el 30 de noviembre, y desde el 1 de diciembre
hasta el 31 de mayo, y
- la inulina obtenida es
- inulina de achicoria de calidad estándar baja
en azúcar o calidad estándar con un (\overline{DP}) de al menos
10, o
- inulina de achicoria de calidad estándar baja
en azúcar mejorada o calidad estándar mejorada con una media de
(\overline{DP}) de al menos 12, o
- inulina de achicoria de calidad de alto
rendimiento con un (\overline{DP}) de al menos 20, o
- inulina de achicoria de calidad de alto
rendimiento mejorada con una media de (\overline{DP}) de al menos
20,
- siendo considerada una media de
(\overline{DP}) sobre un período de procesamiento de al menos 60
días.
2. Proceso según la reivindicación 1, en el que
la achicoria ha tenido un período de crecimiento de al menos 180
días.
3. Proceso según la reivindicación 1, en el que
la achicoria ha sido sembrada en el hemisferio norte.
4. Proceso según la reivindicación 1, para la
fabricación de inulina de achicoria de calidad estándar mejorada,
en el que las raíces de achicoria han sido desarrolladas y
procesadas bajo condiciones de temperatura climatológicas en las
que, dentro de un período de al menos 220 días consecutivos
inmediatamente antes del final del procesamiento de las raíces, no
han ocurrido condiciones de baja temperatura que hayan activado el
gen FEH en las raíces de achicoria, dichas raíces habían tenido un
período de crecimiento de al menos 160 días, y la inulina obtenida
es inulina de achicoria de calidad estándar mejorada con una media
de (\overline{DP}) siendo considerado un período de procesamiento
de al menos 60 días, que es al menos 12.
5. Proceso según la reivindicación 4, en el que
no ha ocurrido ninguna de las condiciones de baja temperatura que
haya activado el gen FEH en las raíces de achicoria dentro de un
período total de al menos 240 días consecutivos y la achicoria haya
tenido un período de crecimiento de al menos 180 días.
6. Proceso según la reivindicación 5, en el que
la achicoria ha sido sembrada en el hemisferio norte dentro de un
período seleccionado a partir de los períodos que van desde el 1 de
diciembre hasta el 14 de marzo, desde el 15 de marzo hasta el 14 de
mayo, desde 15 de mayo hasta el 31 de mayo, y desde el 1 de junio
hasta el 30 de noviembre, o en el hemisferio sur dentro de un
período seleccionado a partir de los períodos que van desde el 1 de
junio hasta el 14 de septiembre, desde el 15 de septiembre hasta el
14 de noviembre, desde el 15 de noviembre hasta el 30 de noviembre,
y desde el 1 de diciembre hasta el 31 de mayo.
7. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que dichas condiciones de temperatura
climatológicas son tales que durante el período pertinente
inmediatamente antes del final del procesamiento de las raíces de
achicoria la temperatura en la protección termométrica no ha caído
por debajo de menos 1ºC.
8. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que dichas regiones apropiadas para
el crecimiento de achicoria que, además de las condiciones
conocidas para el crecimiento de achicoria, presentan dichas
condiciones de temperatura climatológicas, que comprenden regiones
marítimas de Europa y Turquía.
9. Proceso según la reivindicación 1 para la
fabricación de inulina de achicoria de calidad estándar o inulina
de achicoria de calidad estándar mejorada, en el que la materia
prima son raíces de achicoria que han sido desarrolladas y
procesadas bajo las condiciones según se definen en cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 8, comprendiendo las etapas
siguientes:
(i) aislamiento de la inulina a partir de las
raíces de achicoria que produce una solución acuosa de inulina
bruta,
(ii) purificación de la inulina bruta obtenida en
la etapa (i) que produce una solución acuosa de inulina purificada,
óptimamente seguida por la concentración de esta solución por la
retirada parcial del agua produciendo un concentrado de inulina
purificada, y
(iii) aislamiento en forma de partícula de la
inulina a partir de la solución acuosa o concentrado de inulina
purificada obtenida en la etapa (ii), produciendo de ese modo,
respectivamente, inulina de achicoria de calidad estándar o inulina
de achicoria de calidad estándar mejorada.
10. Proceso según la reivindicación 9, que
comprende:
- por la etapa (i): extracción con agua caliente
de la inulina a partir de láminas cortadas frescas o desmenuzadas
de las raíces de achicoria, produciendo una solución acuosa de
inulina bruta,
- por la etapa (ii): purificación de la solución
acuosa de inulina bruta obtenida en la etapa (i) por depuración
seguida de refinado, y
- por la etapa (iii): aislamiento de,
respectivamente, inulina de achicoria de calidad estándar o inulina
de achicoria de calidad estándar mejorada, en forma de partículas
partiendo de secado por pulverización.
11. Proceso según la reivindicación 1, para la
fabricación de inulina de achicoria de calidad estándar baja en
azúcar o inulina de achicoria de calidad estándar baja en azúcar
mejorada que contiene en total menos del 1% en peso de sacáridos
monoméricos y sacarosa, por técnicas convencionales a partir de
raíces de achicoria, en el que la materia prima son raíces de
achicoria que han sido desarrolladas y procesadas bajo las
condiciones según se define en cualquiera de las reivindicaciones 1
a 8.
12. Proceso según la reivindicación 11, en el
que, respectivamente, la inulina de achicoria de calidad estándar o
inulina de achicoria de calidad estándar mejorada o la
correspondiente inulina purificada intermedia, obtenida por un
proceso definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 es
usada como una fuente de materia prima y es, según las técnicas
conocidas, sometida a las siguientes etapas consecutivas
adicionales:
(iv) retirada de los sacáridos monoméricos y
sacarosa, produciendo una solución de inulina baja en azúcar o
concentrado, y
(v) aislamiento de la inulina baja en azúcar en
forma de partículas partiendo de la solución o concentrado obtenido
en la etapa (iv),
y el producto obtenido es, respectivamente,
inulina de achicoria de calidad estándar baja en azúcar con una
media de (\overline{DP}) de al menos 10 o inulina de achicoria de
calidad estándar baja en azúcar mejorada con una media de
(\overline{DP}) de al menos 12, la media de (\overline{DP})
siendo considerada sobre un período de procesamiento de al menos 60
días.
13. Proceso según la reivindicación 1, para la
fabricación de inulina de achicoria de calidad de alto rendimiento
con un (\overline{DP}) de al menos 20, o inulina de achicoria de
alta calidad mejorada con una media de (\overline{DP}), siendo
considerado un período de procesamiento de las raíces de achicoria
de al menos 60 días, de al menos 20, que están esencialmente libres
de sacáridos monoméricos, sacáridos diméricos y oligofructosas de
bajo peso molecular, y esencialmente libres de colorantes, sales,
proteínas, ácidos orgánicos y auxiliares tecnológicos, en el que la
materia prima son raíces de achicoria que han sido desarrolladas y
procesadas bajo las condiciones según se define en cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 8.
14 Proceso según la reivindicación 13, en el que
la inulina de achicoria de calidad estándar con un
(\overline{DP}) de al menos 12, inulina de achicoria de calidad
estándar mejorada respectivamente con una media de
(\overline{DP}), siendo considerado un período de procesamiento
de las raíces de achicoria de al menos 60 días, de al menos 12, o
su inulina de compuesto intermedio, depurada o refinada, obtenida
por un proceso definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a
10, es usada como una materia prima y sometida, según técnicas
conocidas, a las etapas consecutivas siguientes:
(vi) fraccionamiento, y
(vii) aislamiento en forma de partículas de
inulina de calidad de alto rendimiento a partir del producto
fraccionado obtenido en la etapa (vi),
proporcionando de ese modo inulina de achicoria
de calidad de alto rendimiento, inulina de achicoria de calidad de
alto rendimiento mejorada respectivamente con un rendimiento de al
menos 40% basado en la inulina de partida.
15. Proceso según la reivindicación 14, en el que
el fraccionamiento se realiza por cristalización dirigida de una
solución metaestable acuosa de la materia prima, y el aislamiento
de la inulina fraccionada en forma de partículas se realiza por
filtración o centrifugación incluyendo lavado con agua.
16. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 15, en el que la inulina de partida tiene un
(\overline{DP}), respectivamente una media de (\overline{DP})
de al menos 14, y la inulina de achicoria de calidad de alto
rendimiento, la inulina de achicoria de calidad de alto rendimiento
mejorada respectivamente es obtenida con un rendimiento de al menos
45% basado en la materia prima, y tiene un (\overline{DP}),
respectivamente una media de (\overline{DP}), de al menos 20, la
media de (\overline{DP}) siendo considerada en un período de
procesamiento de las raíces de la fuente de achicoria de al menos 60
días.
17. Proceso para la fabricación de una inulina de
achicoria hidrolizada parcial, por técnicas convencionales a partir
de raíces de achicoria, en el que la materia prima son raíces de
achicoria que han sido desarrolladas y procesadas bajo las
condiciones según se define en cualquiera de las reivindicaciones 1
a 8 y el producto obtenido es oligofructosa polidispersa.
18. Proceso según la reivindicación 17, en el que
respectivamente, la inulina de achicoria de calidad estándar
mejorada o de calidad estándar o los compuestos intermedios
correspondientes, la inulina refinada o depurada, obtenida por un
proceso definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, es
usada como una materia prima y el producto obtenido es
oligofructosa polidispersa que contiene al menos 90% en peso de
materia seca y la oligofructosa tiene un (\overline{DP}) de 2 a
10.
19. Proceso para la fabricación de un hidrolizado
completo de inulina de achicoria, por técnicas convencionales a
partir de raíces de achicoria, en el que la materia prima son
raíces de achicoria que han sido desarrolladas y procesadas bajo las
condiciones según se define en cualquiera de las reivindicaciones 1
a 8, y el producto obtenido es fructosa.
20. Proceso según la reivindicación 19, en el
que, respectivamente, la inulina de calidad estándar o de calidad
estándar mejorada respectivamente o la correspondiente al compuesto
intermedio, inulina refinada o depurada, obtenida por un proceso
definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, es usada como
una materia prima, y el producto obtenido es fructosa que contiene
al menos 89% en peso de fructosa, calculada en materia seca.
21. Proceso para la fabricación de un derivado de
inulina de achicoria, por técnicas convencionales a partir de
inulina de achicoria o un compuesto intermedio de la misma, en el
que la materia prima para la inulina son raíces de achicoria que
han sido desarrolladas y procesadas bajo las condiciones según se
define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
22. Método de uso de raíces de achicoria como una
materia prima en un proceso para la fabricación de inulina de
achicoria, de un hidrolizado completo o parcial de inulina, o un
derivado de inulina, caracterizado porque las raíces han sido
desarrolladas en regiones apropiadas y desarrolladas y procesadas
bajo condiciones de temperatura climatológicas según se define en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
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