ES2211067T3

ES2211067T3 - Proceso para la preparacion y uso de almidon de tipo b.

Info

Publication number: ES2211067T3
Application number: ES99915660T
Authority: ES
Inventors: Karl Ludovici; Jan Buining
Original assignee: Pfeifer and Langen GmbH and Co KG; Dairy Products Supply BV
Current assignee: Pfeifer and Langen GmbH and Co KG; Dairy Products Supply BV
Priority date: 1998-03-21
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2019-03-18
Also published as: WO1999048383A2; US6447822B1; DK1065935T3; CA2324597A1; DE19812511C1; HUP0101730A3; EP1065935B1; WO1999048383A3; ATE252318T1; HUP0101730A2; EP1065935A2; DE59907455D1

Abstract

Proceso para la preparación enzimática de la tercera fase la separación de la pasta que contiene almidón B y los componentes solubles de la harina, caracterizado porque la tercera fase de la separación de la pasta, después de la separación mecánica habitual del almidón A y del pegamento, se mezcla con amilasas y hemicelulasas, de inmediato se calienta a temperaturas de 55 a 75ºC, preferentemente de 60 a 70ºC, y después de la sacarificación e hidrólisis parcial con pentosana se concentra por evaporación de inmediato.

Description

Proceso para la preparación y uso de almidón de tipo B.

El almidón de tipo B se produce en cantidades considerables por medio del proceso usual de tratamiento de harina en fábricas de almidón o glucosa, en las que la harina se mezcla con agua para formar una pasta de entre un 25 y un 40% de sustancia seca, que tras un periodo de maduración, se separa en sus componentes; véase G. Tegge, "Stärke und Särkederivate", Behr Verlag, 1984.

Con ello, se puede separar por decantación la parte más pesada de la pasta, el llamado almidón de tipo A, que después se limpia en un tamiz giratorio con componentes de fibra y se lava en hidrociclones.

El pegamento específicamente más ligero precipita en forma aglomerada como una fase adicional de la pasta, y después de la separación del almidón A bien, también ya antes de la separación del almidón de tipo A en extractores, se separa de la pasta con, por ejemplo, un tamiz de arco. Es también conocida la separación simultánea del almidón A y el pegamento en decantadores de tres fases.

La tercera fase de la pasta, después de la separación del almidón A y del pegamento contiene, además del denominado almidón B, los componentes solubles de la harina, a saber la albúmina, globulina, pentosana, cenizas, hidratos de carbono solubles, etc. El almidón B consta, desde el punto de vista microscópico, de conglomerados de granos de almidón más pequeños con proteínas, hemicelulosas, fibras y similares. Por lo tanto, el almidón B posee un peso específico pequeño en comparación con el almidón A.

El almidón B se ha preparado hasta la fecha de diversas maneras. Así, a menudo, se trata después de la eliminación de agua en secadores de rodillos para formar la llamada harina pregelatinizada de almidón, la cual a su vez se usa como componente de los piensos o como agente espesante económico. Si se elimina el agua del almidón B por separación antes del secado, los componentes solubles de la harina se pierden con la corriente de agua residual.

Otra posibilidad del aprovechamiento del almidón B es la sacarificación enzimática completa de las porciones de almidón contenidas para dar glucosa, y la subsiguiente concentración por evaporación. De ello resultan, por medio de la reacción de Maillard, almíbares de color pardo oscuro, que a su vez son apropiados para ser usados como materias primas de diferentes procesos de fermentación o como aglomerantes. Una posibilidad de esta solución es la fermentación directa a alcohol.

Se ha intentado ya también tratar el almidón B de forma enzimática o química, con la finalidad de poder separar una fracción de almidón lo más pura posible. Así, por ejemplo, se ha intentado separar una parte de los conglomerados de almidón B por tratamiento con hemicelulosas, proteinasas o lejía de sosa, de forma que se liberen granos de almidón puros y que se reduzca la viscosidad de la tercera fase de la separación de la pasta. Los granos de almidón pueden, debido a su mayor peso específico y a la viscosidad reducida del entorno desprenderse de nuevo por separación. La fracción de almidón, así obtenida, puede, debido a su relativa alta pureza, unirse al almidón A para determinados fines de tratamiento ulterior. Por consiguiente, se eleva el rendimiento del almidón A. A los almidones adicionales resultantes, así obtenidos, no les perjudica o apenas lo hace las escasas impurezas existentes, por ejemplo el tratamiento posterior para la obtención de almíbar de glucosa, en el sentido de que se tenga como consecuencia una mayor complejidad en el refinado.

Una desventaja de estos procedimientos es la amplia depreciación de la porción que no es almidón de la tercera fase de separación de la pasta. Aparecen productos que generan un sabor tan malo y que tienen tantas cenizas, que sólo pueden ser utilizados en mezclas para piensos de cerdos o secarse para dar salvado. Por consiguiente, la desventaja de todos los procesos conocidos hasta la fecha radica en que proporciones considerables de los componentes, en sí valiosos, se presentan con una calidad ínfima, con lo que no pueden seguir aprovechándose y deben ser eliminados.

Por lo tanto, el presente invento tiene como objetivo poner a disposición un proceso para la preparación enzimática de la tercera fase de separación de pasta, por medio del cual todos los componentes de la tercera fase de la separación de la pasta puedan resultar en una alta calidad y bien utilizable, de modo que puedan resultar también en una forma económica y ecológica, y que por lo tanto no tengan ya que ser eliminados.

Este problema se reduce mezclando la tercera fase de la separación de la pasta que contiene el almidón B y los componentes solubles de la harina, después de la separación mecánica de rigor del almidón A y del pegamento, con amilasas y hemicelulasas, calentando inmediatamente a temperaturas de 55 a 75ºC, preferiblemente 60 a 70ºC, y concentrando inmediatamente por evaporación, después de la sacarificación y la hidrólisis con pentosana.

Preferiblemente, el proceso se lleva a cabo de forma que la cantidad de enzimas aportadas y las condiciones de reacción se escogen de modo que resulte una relación razonable de glucosa, dextrina y almidones restantes.

Adicionalmente, se escogen las condiciones de reacción de forma que la reacción de Maillard no se produzca en absoluto, o lo menos posible.

Finalmente, se escoge preferentemente las condiciones de reacción de forma que las proteínas solubles de la tercera fase de la separación de la pasta no se modifiquen, y que no se produzca en la medida de lo posible una fermentación microbiana.

Los productos del proceso, así obtenidos, se pueden utilizar como sustituto total o parcial de las materias primas provenientes de la leche desnatada o de los hidratos de carbono de origen vegetal en piensos de animales, especialmente en los piensos para cachorros, así como en productos alimenticios, especialmente en productos secados por pulverización, dulces o helados.

Para llevar a cabo el proceso según el presente invento se mezcla con amilasas y hemicelulasas la tercera fase de la separación de la pasta, que contiene tanto el almidón B como los componentes solubles de la harina, pronto después de la decantación, y se calienta a continuación inmediatamente a temperaturas desde 55 a 75ºC, preferiblemente 60 a 70ºC. Eventualmente, se puede ajustar el valor del pH antes de la adición de las amilasas y de las hemicelulasas o antes del calentamiento, con la finalidad, por un lado, de acelerar la disgregación del almidón B por parte de las amilasas y las hemicelulasas, y por otro, para impedir en la medida de lo posible la fermentación microbiana. Además, las condiciones del proceso se seleccionan preferentemente para que la coloración parda debida a la reacción de Maillard se produzca en la menor medida posible. De esta manera es también posible que las proteínas solubles de la tercera fase de la separación de la pasta no se modifiquen, y pueden mantenerse como componentes valiosos.

El calentamiento de la tanda de la reacción se puede llevar a cabo de forma discontinua en una caldera agitada, o de forma continua con vapor directo en un eyector de licuación de almidón con un rector de tubo conectado a continuación, manifestándose tiempos de permanencia desde 1 a 1,5 horas suficientes y óptimos. Ambas variantes del proceso permiten un control exacto del tiempo de permanencia, con la finalidad de garantizar una sacarificación controlada. Las propiedades óptimas de los productos fabricados de acuerdo con el invento se consiguen cuando se utiliza una relación equilibrada de glucosa a dextrinas. Un contenido demasiado elevado de glucosa causa la creación de colores oscuros y un aumento de sabor por medio de la reacción de Maillard en la siguiente etapa de evaporación. Además, la glucosa libre favorece una reducción de los aminoácidos por medio de la reacción de Maillard. De nuevo, tampoco es deseable un contenido demasiado alto de dextrinas, ya que, por ejemplo el aparato digestivo de los terneros jóvenes no presenta nada de amilasa. Una contenido elevado de dextrinas perjudica además la evaporación debido a una elevada viscosidad y formación de capas.

Después del calentamiento de acuerdo con el invento, se concentra por evaporación y/o secado por pulverización el producto, preferiblemente de forma cuidadosa para obtener una sustancia seca con un contenido de 30 al 50% en peso. También en estos casos deben evitarse temperaturas superiores a 72ºC, con la finalidad de eliminar la desnaturalización de las proteínas solubles. Tiempos de permanencia cortos a temperaturas altas eliminan la coloración parda debida a la reacción de Maillard. Especialmente, por medio de una higiene extrema puede evitarse una contaminación microbiológica y, con ello, una degradación indeseada de las proteínas solubles valiosas en la tercera fase de separación de la pasta y la contaminación con productos del metabolismo microbiano.

Los productos fabricados según el invento están libres de lactosa y, por lo tanto, pueden llegar a utilizarse en piensos, los cuales no deben de tener nada o una pequeña cantidad de lactosa. Los productos contienen, dependiendo de las condiciones del proceso, 2 a 10% en peso de monosacáridos, 25 a 50% en peso de disacáridos, 2 a 10% en peso de trisacáridos, y cantidades sólo ínfimas entre 0 y 4% de oligosacáridos de cadenas largas.

Los productos fabricados según el invento pueden, por ejemplo, emplearse en piensos, y especialmente en piensos para cachorros, y en parte como sustitución de productos de la industria láctea o en las fuentes de albúmina de procedencia vegetal. Así, en la industria resulta suero de leche desazucarado, rico en cenizas pero pobre en hidratos de carbono.

De acuerdo con el presente invento se forman productos pobres en cenizas y ricos en hidratos de carbono, con componentes ricos en albúmina valiosos. Las mezclas de estos productos son especialmente adecuadas para el cebado de terneros. Este tipo de mezclas puede utilizarse, por consiguiente, en lugar de la leche descremada en polvo. Mientras que los productos de suero de leche contienen en general 6,5 a 20% en peso de minerales, los productos fabricados según el presente invento contienen 1 a 5% en peso de minerales, referido a la sustancia seca. El contenido en albúmina se encuentra entre 7 y 35%, con lo cual manteniendo estas proteínas en su estado lo más nativo posible también se conserva su valor nutricional. Olor, sabor y color del pienso así obtenido corresponden a los requisitos más elevados.

Los productos fabricados según el presente invento son, además, apropiados para la sustitución parcial o total de las materias primas de la leche en productos alimenticios, especialmente en productos secados por pulverización o en los dulces. De esta manera se puede, por ejemplo, sustituirse en los helados de consumo una parte del relativamente caro polvo de leche descremada, con lo que, además, se reduce el contenido en lactosa. Esto reduce la tendencia a la cristalización, con lo que el helado de consumo es más suave. De apropiada utilización son también los productos fabricados según el invento para la preparación de caramelo, el relleno de chocolatinas, etc., en los que ya se emplea suelo de leche desmineralizado. La cantidad relativamente alta en cenizas del suero de leche tiene una influencia negativa en el sabor. El suero de leche sin desmineralizar puede formar una mezcla de forma satisfactoria con los productos fabricados según el invento. Si se desea, la calidad de los productos puede mejorarse adicionalmente mediante la adición de emulsionantes y grasas, con lo que se mantienen asimismo las buenas propiedades y surgen productos que pueden calificarse de gran valor, tanto en lo que se refiere al sabor, olor y color. Esto es válido también para piensos de otros animales como corderos, perros, gatos e incluso peces.

Claims

1. Proceso para la preparación enzimática de la tercera fase la separación de la pasta que contiene almidón B y los componentes solubles de la harina, caracterizado porque la tercera fase de la separación de la pasta, después de la separación mecánica habitual del almidón A y del pegamento, se mezcla con amilasas y hemicelulasas, de inmediato se calienta a temperaturas de 55 a 75ºC, preferentemente de 60 a 70ºC, y después de la sacarificación e hidrólisis parcial con pentosana se concentra por evaporación de inmediato.

2. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad de enzimas aportadas y las condiciones de la reacción pueden escogerse de forma que resulte una relación apropiada de glucosa a dextrinas.

3. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las condiciones de la reacción pueden escogerse de forma que la reacción de Maillard se produzca lo mínimo posible.

4. Proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las condiciones de la reacción pueden escogerse de forma que las proteínas solubles de la tercera fase de separación de la pasta se modifiquen lo mínimo posible.

5. Proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las condiciones de la reacción pueden escogerse de forma que se produzca una fermentación bacteriana lo mínimo posible.

6. Proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el producto tiene la composición típica siguiente referida a la masa seca:

\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 grasas: \+ \+ 1 a 5% en peso\cr  albúmina: \+ \+ 7 a 35% en peso (N
x 6,25)\cr  hidratos de carbono:  \+ \+ 60 a 80% en peso\cr 
minerales: \+ \+ 1 a 5% en
peso\cr}

7. Uso de la tercera fase preparada enzimáticamente de la separación de la pasta, preparable de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, como sustituto parcial o total de las materias primas lácteas o los hidratos de carbono de origen vegetal en los piensos, especialmente en piensos para cachorros, así como en los productos alimenticios, especialmente en los productos secados por pulverización, los dulces y el helado de consumo.