ES2223902T3 - Metodo para separar la harina de trigo usando una enzima transglutaminasa. - Google Patents
Metodo para separar la harina de trigo usando una enzima transglutaminasa.Info
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Abstract
Método para la separación de la harina de trigo en una fracción de gluten y al menos otra fracción, que incluye las etapas de: a) mezcla de la harina y un líquido y una enzima transglutaminasa, obteniendo una masa, b) separación de la masa en una fracción que comprende gluten y al menos otra fracción, c) recuperación de al menos la fracción de gluten.
Description
Método para separar la harina de trigo usando una
enzima transglutaminasa.
La presente invención se refiere al campo de la
separación de la harina de trigo. La invención describe un método
para la separación de la harina de trigo, composiciones para la
separación de la harina de trigo, y su uso. Además, la invención se
refiere a una fracción que consiste esencialmente en gluten, y a un
producto que comprende dicha fracción.
Las implicaciones industriales de la harina de
trigo y los productos obtenidos a partir de su separación están
recibiendo cada vez más atención. La harina de trigo puede ser
separada en fracciones de almidón, gluten y fibras. En la
separación de la harina de trigo la naturaleza de la proteína de la
harina, es decir el gluten, al ser insoluble en agua presenta un
desafío que se pretende superar.
El gluten consiste principalmente en proteínas,
glutenina y gliadina. Tras la hidratación y durante el tratamiento,
la gliadina y la glutenina interactúan para formar una red. Las
proteínas de la harina de trigo forman una red con puentes
disulfuro (puentes-S-S). La red es
más fuerte cuantos más puentes sulfuro haya. La red atrapa el
dióxido de carbono formado durante la fermentación lo que crea la
elasticidad erística de la masa de harina de trigo. Las
propiedades elásticas del gluten se deben a la fracción de glutenina
y las propiedades viscosas se deben a la fracción de gliadina. Por
lo tanto es un hecho el que la calidad de la harina para la cocción
depende en gran medida de la cantidad de gluten contenida en la
harina. Se puede añadir gluten a la harina de mala calidad para
mejorar las propiedades de cocción de la misma.
En la técnica precedente se han hecho intentos
para separar la harina de trigo. Las patentes US 4,217,414, US
3,951,938 y GB 2 032 245 describen ejemplos de métodos para la
separación de la harina de trigo y la recuperación del gluten de
trigo. En ellas la separación de la harina de trigo en fracciones de
gluten y almidón se realiza mediante un tratamiento mecánico. Los
métodos de separación mecánica descritos en las referencias son
centrifugado, cribado, decantación o trituración.
Se conoce la aplicación de técnicas mecánicas de
separación para fracciones de gluten y almidón. No obstante, para
obtener fracciones menos contaminadas se han realizado esfuerzos
dirigido a mejorar la pureza de las fracciones.
La adición de enzimas a la harina o a la masa
demostró ser una vía satisfactoria para conseguir una separación
mejorada. Las enzimas añadidas son capaces de reaccionar con la
harina y así mejorar la calidad de la separación del gluten.
En la técnica precedente, numerosas referencias
describen este uso de enzimas que mejoran el gluten. Entre éstas se
encuentran Weegels et al. (Weegels, P.L., Marseille, J.P., y
Hamer, R.J., 1992,
Starch/starke 44, 2, págs. 44-48) que describen el uso de enzimas como elementos de ayuda para el procesamiento en la separación de la harina de trigo en almidón y gluten. Las enzimas mencionadas son lipasa, hemicelulasa y celulasa.
Starch/starke 44, 2, págs. 44-48) que describen el uso de enzimas como elementos de ayuda para el procesamiento en la separación de la harina de trigo en almidón y gluten. Las enzimas mencionadas son lipasa, hemicelulasa y celulasa.
Además, Christophersen et al.
(Christophersen, C., Andersen, E., Jakobsen, T. S., y Wagner,
P.,
Starch/Stärke, 1997, 49, págs. 5-12) describen el uso satisfactorio de una xilanasa para mejorar la producción de gluten y almidón, sin efectos negativos aparentes en la calidad del gluten.
Starch/Stärke, 1997, 49, págs. 5-12) describen el uso satisfactorio de una xilanasa para mejorar la producción de gluten y almidón, sin efectos negativos aparentes en la calidad del gluten.
Hasta ahora, con los procesos de la técnica
precedente de separación de la harina de trigo, no se han podido
obtener fracciones de gluten con un contenido elevado de proteína
pura, como fracciones de gluten que consisten esencialmente en
gluten, con un contenido muy bajo de almidón o fibras de tipo xilano
o arabinoxilano.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un método para la separación de la harina de trigo en
una fracción de gluten y al menos otra fracción, incluyendo las
fases de:
- a)
- mezcla de la harina y un líquido y una enzima transglutaminasa, y obtención de una masa,
- b)
- separación de la masa en una fracción que comprende gluten y al menos otra fracción,
- c)
- recuperación de al menos la fracción de gluten.
La presente invención permite la separación del
gluten a partir de harina de trigo de cualquier calidad, incluso de
harina de trigo de mala calidad, como por ejemplo la harina usada
para el forraje.
Gracias a este método se obtiene una separación
mejorada de la harina de trigo. La mejora en la separación de la de
harina de trigo aumenta la producción de fracciones de gluten y de
almidón, lo que proporciona un método de separación más eficaz.
Además, según la invención, el gluten separado es de mayor calidad
(es decir está menos contaminado con otros componentes de la harina
de trigo, como almidón o fibras) que las fracciones de gluten
obtenidas de acuerdo con la técnica precedente.
Además, la invención se refiere a una composición
para la separación de la harina de trigo en una fracción de gluten
y al menos otra fracción, la cual comprende una enzima
transglutaminasa.
Las composiciones de la invención pueden ser
usadas para la separación de la harina de trigo.
La fracción del gluten obtenida puede ser añadida
a la harina para incrementar el contenido de gluten, así como para
mejorar harina de mala calidad y, de este modo, mejorar la calidad
de cocción de la harina.
La Fig. 1 muestra un ejemplo de las fases de un
proceso para la separación de la harina de trigo en tamices.
La Fig. 2 muestra un ejemplo de las fases de un
proceso para la separación de la harina de trigo por medio de un
centrifugador decantador.
Debido a la importancia de las aplicaciones
industriales de la harina de trigo se pone mucha atención en el
desarrollo de los métodos de separación de la harina de trigo. La
presente invención revela un método para una mejor separación de la
harina de trigo en almidón y gluten usando una enzima
transglutaminasa, gracias al cual se obtiene una elevada calidad del
gluten.
Los dos componentes principales de la harina de
trigo son el gluten y el almidón. Después de la separación, la
vitalidad del gluten de trigo se conserva debido a un secado
controlado. Cuando es hidratado, el gluten seco debe poseer la
misma vitalidad que el gluten fresco. La vitalidad del gluten
separado puede ser determinada por medio de pruebas de vitalidad
del gluten de trigo, como la prueba del farinógrafo, o la prueba de
sedimentación de SDS (sodio dodecil sulfato) usada para determinar
el grado de desnaturalización del gluten. La desnaturalización del
gluten puede ocurrir durante la fase de secado, y por lo tanto se
debe tener mucho cuidado para asegurar un procedimiento de secado
suave.
Otro parámetro correlacionado con la vitalidad
del gluten es la proporción de materia seca de la proteína, que
describe la pureza del gluten. Cuanto más alta sea la cantidad de
proteína de la materia seca, mejor será la calidad del gluten. En
este contexto, el término "proteína" es igual al término
"gluten". La pureza del gluten puede ser determinada aplicando
el análisis Kjeldahl, y un análisis de determinación de la materia
seca.
El gluten puede ser usado en la industria de la
alimentación, por ejemplo en productos de panadería, en alimentos
para animales, en productos cárnicos y, como se ha mencionado
anteriormente, para la fortificación de la harina. En el caso de la
última aplicación es importante que el gluten produzca una bola de
masa viscoelástica con buenas propiedades de elasticidad y
extensibilidad, y que sea capaz de adherirse a una amplia variedad
de productos, mejorando de este modo la textura, la resistencia y
el contenido nutritivo del alimento en cuestión.
En la industria panadera, una elevada vitalidad
del gluten está correlacionada con una alta calidad de cocción, es
decir, un volumen del pan elevado. Cuanto mayor es el grado de
desnaturalización, medido por los métodos anteriormente descritos,
menor es la vitalidad del gluten y menor es la calidad de cocción.
Además, cuanto mayor es la cantidad de proteína de la materia seca,
medida según se ha mencionado anteriormente, mejor es la calidad de
cocción.
Aplicando el método de la presente invención es
posible obtener una fracción de gluten que consiste esencialmente
en gluten. En este contexto, el término "consiste esencialmente
en" pretende definir una fracción donde el contenido de gluten
representa al menos un 80% de proteína de la materia seca. En una
forma de realización preferida el contenido de gluten es al menos
un 90%, preferiblemente un 95%, y más preferiblemente un 97% de
proteína de la materia seca, y en una forma de realización más
preferida la fracción de gluten consiste solo en la proteína (es
decir, sólo gluten - 100%). El método de la invención también
proporciona una producción incrementada de gluten de trigo
independientemente de la variedad de trigo.
El método puede ser aplicado a cualquier clase de
trigo. Las variedades modernas de trigo están clasificadas como
trigo de invierno y trigo de primavera. Las variedades de trigo
pueden ser de grano duro o blando. Las variedades de grano duro
normalmente tienen un contenido elevado de gluten. La harina de esta
variedad se usa preferiblemente en la industria de la panadería
para hacer productos como el pan. En el caso de las variedades de
trigo blando, su harina puede ser usada para la producción de
pasteles, galletas y forraje. El trigo "durum" es de grano
duro y su harina se usa para productos de pasta. El trigo, en
general, también puede ser usado para la producción de cerveza y
whisky. Independientemente de la variedad del trigo, este método
mejora la producción de gluten que se puede obtener a partir de
dichas variedades blandas.
Otro componente principal del trigo, además del
gluten, es el almidón. Los almidones de trigo están clasificados
según su grado de pureza. Los grados están denominados A y B,
respectivamente.
El almidón de grado A tiene un tamaño de
partícula de 20-35 micras y el almidón de grado B
tiene un tamaño de partícula de 2-10 micras. El
almidón de grado A es un producto versátil que proporciona
resistencia y una textura agradable a una variedad de alimentos.
Unos niveles bajos de proteína y fibra aseguran que el almidón de
grado A se gelatiniza a temperaturas bajas produciendo una pasta
homogénea. La pasta puede ser aplicada a alimentos como comida para
bebés, sopas, salsas, jugos, nata agria, y salsas de aperitivos. El
almidón de grado B tiene un contenido más alto de proteína y una
densidad inferior.
Existe un gran número de áreas en las que se
pueden aplicar los almidones, como la producción de jarabe de
glucosa y la producción de edulcorantes en general.
Según esta invención se obtiene al menos otra
fracción, dicha fracción comprendiendo almidón y opcionalmente
otros constituyentes del trigo, como fibras. Preferiblemente, la al
menos otra fracción carece esencialmente de gluten.
En consecuencia, la otra fracción(es) de
la presente invención no consiste esencialmente en gluten. Mediante
el término "esencialmente" se entiende que el contenido de
gluten en las otras fracciones es inferior al 20%, preferiblemente
inferior al 10%. En una forma de realización más preferida se
obtienen al menos dos fracciones, una de dichas otras fracciones es
una fracción de almidón. La fracción de almidón está
sustancialmente libre de gluten y también sustancialmente libre de
constituyentes del trigo, siendo una fracción de almidón
esencialmente pura.
Un objeto de la invención es obtener una fracción
de almidón sustancialmente pura.
El método se realiza mediante la mezcla de harina
de trigo y un líquido, dicho líquido siendo aceptable en productos
destinados para el consumo de animales y humanos, y una enzima
transglutaminasa.
En la presente invención la mezcla se lleva a
cabo en un mezclador accionado eléctricamente. No obstante, la
mezcla puede realizarse de cualquier forma adecuada. En una forma
de realización preferida de la invención se prefiere el agua como
líquido.
La mezcla puede realizarse mezclando la harina y
la enzima en una primera fase, seguida de la adición del
líquido.
Además, la enzima de la invención puede ser en
forma seca o en forma líquida, y se puede aplicar a la harina como
tal, dependiendo de los requisitos de control del tiempo del
proceso de separación, según se describe más abajo.
En una forma de realización de la invención, la
harina es mezclada con la enzima en forma seca. Este método permite
la preparación de una mezcla de harina y de enzima que puede no ser
procesada adicionalmente inmediatamente después de la mezcla, sino
que puede guardarse para su uso en un momento posterior. Cuando se
desee proseguir el proceso, el líquido puede ser añadido a la mezcla
de harina y enzima en una segunda fase.
En otra forma de realización, la harina puede ser
mezclada con la enzima en forma líquida. De esta manera, la
reacción de la enzima puede empezar inmediatamente después de la
mezcla, y por lo tanto puede estar completada en el momento de
continuar el proceso de separación de la harina de trigo, en una
segunda fase, mediante la adición del líquido. Cuando se añade la
enzima en forma seca, el tiempo de mantenimiento de la mezcla de
harina y enzima puede ser de hasta 3 meses, y hasta seis meses o
más, dependiendo del tipo de enzima aplicada y de los parámetros
físicos, así como de las condiciones de almacenamiento, humedad y
temperatura. Usando este procedimiento, el tiempo de reposo puede
ser minimizado, y preferiblemente eliminado, una vez iniciado el
proceso de separación real, debido al hecho de que la reacción de la
enzima puede estar para entonces parcial o totalmente completada,
siempre dependiendo de los parámetros anteriormente
mencionados.
En otra forma de realización de la invención, la
harina y el líquido se mezclan en una primera fase, produciendo una
mezcla para rebozar, a la que se añade la enzima en una segunda
fase. Esto proporciona el inicio de la acción inmediata de la
enzima según la invención, en el proceso de separación del
trigo.
En consecuencia, la mezcla de harina (es decir,
harina y enzima) de la invención puede ser en forma seca o líquida.
En el primer caso resulta ventajoso que la preparación enzimática
sea un producto seco, p. ej. un granulado no espolvoreado, mientras
que en el segundo caso la preparación enzimática puede ser en forma
líquida.
Para que se produzca la reacción enzimática de la
invención debe haber oxígeno presente. El nivel de oxígeno presente
debe ser suficiente para asegurar que la reacción tenga lugar, es
decir, el oxígeno no puede ser el factor que limite la reacción
química.
Según la invención en una forma de realización,
la fase a) puede incluir la mezcla de la harina y un líquido
produciendo una masa, el reposo de la masa, y la adición de una
enzima transglutaminasa a la masa.
El tiempo necesario para el reposo de la masa
puede ser cualquier tiempo que sea adecuado. El tiempo de reposo
puede depender del método elegido para procesar mecánicamente la
masa con el objetivo de obtener fracciones individuales de gluten y
almidón, o puede depender de la variedad de trigo empleada.
En otra forma de realización de la presente
invención, la fase a) puede incluir la mezcla de la harina y un
líquido, y la enzima transglutaminasa produciendo una masa, seguido
del reposo de la masa antes de la fase de separación b) de la
invención.
En otra forma de realización de la invención, la
masa es diluida antes de la fase de separación b). La dilución de
la masa puede ser del orden de 1.5:1, preferiblemente 2:1.
El término "masa" en este contexto debe ser
diferenciado del término "mezcla para rebozar", ya que ésta
contiene más líquido que la masa, por ejemplo de 3 a 4 veces más de
líquido que la masa. En consecuencia, la masa diluida de la
invención puede ser denominada como mezcla para rebozar.
La enzima de la invención puede ser aplicada a la
mezcla de harina sola o en combinación con otra enzima, por ejemplo
una enzima seleccionada del grupo compuesto por hemicelulasas,
celulasas, xilanasas, proteasas y deshidrogenasas.
El valor del pH está preferiblemente dentro de
una gama adecuada para la actividad enzimática. En una forma de
realización de la invención, la masa tiene un valor de pH de entre
4.5 y 8.0, preferiblemente entre 5.0 y 6.5. Se prefiere que el pH
sea el pH no regulado de la mezcla para rebozar y de la masa, y que
no se añadan reguladores del pH.
Además, según la invención la temperatura de la
masa o de la mezcla para rebozar se halla preferiblemente entre
10-60°C, más preferiblemente entre
20-50°C, y más preferiblemente entre
35-45°C.
Cuando se completa la fase de mezcla, la masa
obtenida es sometida a una fase de separación.
La fase de separación puede ser realizada
mediante una variedad de métodos adecuados para la separación de la
masa de la invención, es decir, el método de separación puede
basarse en diferencias de tamaño de las partículas de gluten y
almidón (fibras) y, por lo tanto, puede basarse en el peso de las
partículas.
En una forma de realización de la invención muy
usada, la masa es separada por centrifugado. Según este método la
masa es centrifugada, lo que produce una fase pesada que contiene
almidón puro y una fase ligera fluida que contiene el gluten.
En otra forma de realización de la presente
invención el proceso de separación se realiza por tamizado. El
tamizado puede realizarse preparando al menos un tamiz de gluten,
para obtener la fracción de gluten. El tamaño del tamiz puede variar
dependiendo de la naturaleza del material que se vaya a tamizar. Por
ejemplo, el tamiz para el gluten puede tener un tamaño de 500
\mu, o 400 \mu, o 200 \mu, o 125 \mu. El método de tamizado
puede además comprender dos o más tamices, el primero para gluten,
y el otro(s) para una o más fracciones de almidón y/o
fracciones de fibras.
Es importante que los tamices estén adaptados al
tamaño de las partículas de gluten, que es regulado por el
tratamiento enzimático durante la fase de mezcla.
El método de tamizado se realiza preferiblemente
con una masa diluida, de manera que el almidón y las fibras son
lavadas a través de la red de partículas de gluten, dejando las
partículas de gluten en el primer tamiz.
En otra forma de realización de la presente
invención, el proceso de separación se realiza por decantación. El
proceso de decantación puede empezar con la homogeneización de la
mezcla para rebozar en un homogeneizador. Aquí las fuerzas de
cizalla rompen la matriz. Después, la mezcla es pasada a través de
un centrifugador decantador capaz de separar la masa en fases
diferentes, como fases de almidón y de gluten. La fase de gluten
puede ser procesada adicionalmente mediante un lavado adicional y
por centrifugado o tamizado.
Otro método de separación según la invención
puede ser la separación en corriente de aire. En este método, la
harina de trigo es separada en fracciones, es decir, almidón y
gluten, al hacer pasar la harina a través de una corriente de aire
en espiral. Las partículas de la harina se separarán por tamaños,
dando como resultado fracciones de almidón y de gluten. Este método
puede ser aplicado ventajosamente para la separación de la mezcla
de harina y enzima almacenada anteriormente descrita.
En otro aspecto de la presente invención, el
proceso de separación se realiza por medio de un hidrociclón. En el
aparato hidrociclón, la mezcla diluida es aplicada en la parte
superior de un contenedor estático en forma de cono. La mezcla gira
dentro del contenedor y las partículas más pesadas se depositarán en
la fracción inferior de la mezcla, mientras que las partículas más
ligeras quedarán en la fracción superior de la mezcla.
Los métodos aplicados para el proceso de
separación pueden ser un método o una combinación de más
procesos.
La fase de separación va seguida de una fase de
recuperación, en la que se recupera la fracción de gluten. La
fracción de gluten obtenida de este modo puede ser conservada como
una suspensión de gluten en un líquido o puede ser secada
posteriormente. Esto último proporciona la opción de procesar y
almacenar el gluten para futuros objetivos. Un objeto de la
invención es que el gluten separado mantenga sus propiedades
características, con propiedades idénticas a las del gluten
original. La fase de secado es especialmente crucial para la
conservación de las propiedades del gluten. Un proceso de secado
demasiado enérgico puede ocasionar una pérdida considerable en la
calidad del gluten.
Según la invención el gluten puede ser secado en
un secador de anillo, o puede ser secado en un secador de lecho
fluidizado. En el proceso del secador de anillo, el gluten mojado
es introducido en un tubo anular tras una reducción del tamaño en
un desintegrador. Después de la introducción en el tubo anular, el
gluten es mezclado con partículas de gluten circulantes que ya están
parcialmente secas. Las partículas secas de gluten son extraídas
del anillo a través de un colector. El principio del secador de
lecho fluidizado es similar al del secador de anillo, excepto por
el hecho de que el secador de lecho fluidizado está dispuesto
horizontalmente y el aire entra en el lecho desde abajo.
En una forma de realización preferida, se obtiene
al menos una fracción de almidón, la cual puede ser adicionalmente
procesada según la aplicación.
La presente invención se refiere también a una
composición para la separación de la harina de trigo en una
fracción de gluten y al menos otra fracción, que comprende al menos
una enzima transglutaminasa.
La composición es preferiblemente adecuada para
la mezcla con la harina según el modo descrito anteriormente.
Según la invención, la composición puede
comprender al menos otra enzima. Esta otra enzima puede ser una
enzima para mejorar la separación del gluten, p. ej. una enzima con
afinidad a las fracciones de carbohidratos sin almidón, fracciones
de fibras o de arabinoxilano soluble.
La combinación de componentes más específica para
la composición según la invención depende del tipo de harina usado
para la separación, y del propósito de la aplicación del gluten
obtenido mediante la invención.
Según la invención, la enzima puede ser de origen
fúngico (incluyendo hongos filamentosos y levaduras) o
bacteriano.
La enzima puede ser por ejemplo una
transglutaminasa derivada de los organismos descritos en WO
96/22366 o en WO 99/60200 (p. 10-11); en particular
de una transglutaminasa derivada de una cepa de
Streptoverticillium, Streptomyces, Physarum, Oomycetes, o
Phytophthora; las transglutaminasas preferidas son las
derivadas de Phytophora cactorum y Streptoverticillium
mobaraense (disponibles por Ajinomoto). La enzima
transglutaminasa puede ser añadida en una cantidad de 0.00005 -
0.005 mg de proteína enzimática transglutaminasa por gramo de
materia seca de gluten, en particular en una cantidad de 0.0002 -
0.002 mg de proteína enzimática transglutaminasa por gramo de
materia seca de gluten.
La enzima de la invención puede obtenerse a
partir del microorganismo en cuestión usando cualquier técnica
adecuada. Por ejemplo, una preparación enzimática puede obtenerse
por fermentación de un microorganismo y posteriormente por
aislamiento de la preparación que contiene la enzima del caldo
fermentado o del microorganismo mediante métodos conocidos en la
técnica. Según la invención, una forma de realización más preferida
es el uso de técnicas de ADN recombinante como se conocen en la
técnica. Estos métodos normalmente comprenden el cultivo de una
célula huésped transformada con un vector de ADN recombinante capaz
de expresar y transportar una secuencia de ADN que codifica la
enzima en cuestión. La célula huésped se cultiva en un medio de
cultivo bajo unas condiciones que permiten la expresión de la
enzima, seguido de la recuperación de la enzima del cultivo.
La presente invención se refiere también al uso
de la composición tal y como se ha descrito anteriormente.
Mediante el método de la invención se obtienen al
menos dos fracciones diferentes. Existen varios productos que
pueden comprender estas fracciones.
En una forma de realización, el gluten obtenido
puede ser añadido a la harina de trigo de mala calidad, es decir,
harina de trigo con bajo contenido de gluten. En consecuencia, la
harina usada normalmente para productos como el forraje puede ser
usada, después de la fortificación con gluten, para la producción de
productos como pan. Como consecuencia, la presente invención
presenta una ampliación de los tipos de aplicaciones disponibles
para la harina con bajo contenido de gluten.
La fracción de gluten obtenida por el método de
la invención es aplicable en cualquiera de las aplicaciones
anteriormente mencionadas y, según otro aspecto, la presente
invención se refiere a una fracción de gluten que consiste
esencialmente en gluten y a un producto que comprende dicha
fracción.
Además, los almidones se pueden usar en los
productos de las industrias de adhesivos, yeso, papel, cartón,
minería y alimentación. El almidón y los productos de almidón
pueden también ser usados como compuestos adhesivos, por ejemplo en
la producción de bolsas y cintas adhesivas, tubos laminados y
bobinados, pegamentos para papel tapiz y carteles, y papel abrasivo.
Otras aplicaciones incluyen componentes para retardadores de
hormigón, agentes de encolado para hilos sintéticos, naturales y
mezclados en la industria textil, y espesantes para la impresión de
textiles.
En la industria farmacéutica, los productos de
almidón se pueden usar como agentes de desintegración en
comprimidos y polvo para guantes quirúrgicos. Dentro del campo de
la industria cerámica, la adición de almidón incrementa la
resistencia de los productos cerámicos. Los almidones también pueden
ser aplicados a detergentes para actuar como inhibidores de
depósitos de suciedad. Una aplicación completamente diferente es el
campo de la perforación de pozos de petróleo, donde se pueden usar
soluciones de almidón como agentes para ayudar a sellar núcleos de
perforación y para aumentar la viscosidad del lodo de perforación y
del agua de refrigeración.
Otra aplicación del almidón es su uso en plantas
de tratamiento de agua ya que sirve para la floculación de varias
suspensiones acuosas.
Otra aplicación es la industria del plástico,
donde se pueden usar los almidones para mejorar la degradación
biológica de los productos plásticos.
Actualmente, una de las aplicaciones del almidón
es la eliminación de la pintura mediante un decapado con almidón de
trigo. El decapado con almidón de trigo es un proceso de decapado
de fácil manipulación, y se puede usar almidón de trigo en sistemas
diseñados para el decapado con medios plásticos (PMB), así como en
sistemas diseñados específicamente para el decapado con almidón de
trigo. El medio de abrasión del almidón de trigo es una forma
cristalizada del almidón de trigo no tóxica, biodegradable, y hecha
a partir de recursos renovables. El medio es de apariencia similar
al de los medios plásticos, excepto por el hecho de que es más
blando. El almidón de trigo es un recurso natural abundante que es
biodegradable. Los residuos generados por este proceso pueden ser
tratados en un biorreactor usando enzimas amilasa. El proceso de
decapado con almidón de trigo puede ser usado para la eliminación
de revestimientos tanto de materiales metálicos como compuestos.
Este proceso es fácil de controlar. Puede ser usado para eliminar
selectivamente una o todas las capas de revestimiento. El decapado
por almidón de trigo no provoca fatiga a la superficie del sustrato
y permite un grado de eliminación moderado, mientras que mantiene
una acción de eliminación suave.
Los ejemplos siguientes son métodos de separación
de la harina de trigo usando una enzima transglutaminasa. La Fig. 1
es una ilustración de las fases en uno de los posibles procesos de
separación y la Fig. 2 es un ejemplo de un proceso decantador para
la separación de la harina de trigo.
Se mezclan 5 kg de harina de trigo con 3.5 L de
agua a una temperatura de 25°C. Se añade la transglutaminasa.
La masa reposa durante aproximadamente 8 minutos
y luego se añaden 5 L de agua. La suspensión de la masa es mezclada
durante aproximadamente 18 minutos. Después de mezclar la
suspensión de la masa se diluye con 4 L de agua y se hace circular
durante 20 minutos. La suspensión de la masa diluida es luego
separada en tamices mediante la adición de agua.
Las fracciones obtenidas son fracciones de
gluten, hemicelulosa y almidón.
Se mezclan 200 kg de harina de trigo con 400 L de
agua. Se añade la transglutaminasa.
La masa es bombeada de forma continua hacia el
interior de un homogeneizador a 30-50 bar y es
homogeneizada a una temperatura de aproximadamente 35°C. Después de
la homogeneización, se pasa la mezcla a través de un centrifugador
decantador que separa la mezcla en una fracción sobrenadante y en
una fracción granulada. El sobrenadante comprende el gluten y el
granulado comprende el almidón. El sobrenadante es mantenido en un
tanque con un pH de aproximadamente 7.0, y luego es pasado por un
tamiz de 150 \mu. El gluten del sobrenadante es separado de esta
manera del efluente. El gluten húmedo es liofilizado y
triturado.
El almidón A (sedimento) es licuado y
posteriormente sacarificado y hecho jarabe.
Claims (18)
1. Método para la separación de la harina de
trigo en una fracción de gluten y al menos otra fracción, que
incluye las etapas de:
a) mezcla de la harina y un líquido y una enzima
transglutaminasa, obteniendo una masa,
b) separación de la masa en una fracción que
comprende gluten y al menos otra fracción,
c) recuperación de al menos la fracción de
gluten.
2. Método según la reivindicación 1, en el que la
fase a) comprende
a1) mezcla de la harina y la enzima
transglutaminasa obteniendo una mezcla, y
a2) adición del líquido a la mezcla.
3. Método según la reivindicación 1, en el que la
fase a) comprende
a3) mezcla de la harina y el líquido, seguido
de
a4) adición de la enzima.
4. Método según la reivindicación 1, en el que la
fracción de gluten consiste esencialmente en gluten.
5. Método según la reivindicación 1, en el que
las otras fracciones no consisten esencialmente en gluten.
6. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que una de las otras fracciones
comprende almidón.
7. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la masa se deja reposar
antes de la separación.
8. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la masa es diluida antes de
la separación.
9. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la masa es homogeneizada
antes de la separación.
10. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la masa es separada por
tamizado.
11. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la masa es separada
mediante un centrifugador decantador.
12. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la masa es separada
mediante un hidrociclón.
13. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la fracción de gluten
recuperada es posteriormente secada.
14. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que las enzimas se seleccionan
en combinación con una enzima seleccionada del grupo compuesto por
hemicelulasas, celulasas, xilanasas, proteasas y
deshidrogenasas.
15. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que las enzimas son de origen
fúngico o bacteriano.
16. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la fase a) comprende la
mezcla de la harina y un líquido, obteniendo una masa, reposo de la
masa, y adición de una enzima transglutaminasa a la masa.
17. Método según la reivindicación 1, en el que
la masa tiene un valor de pH de entre 4.5 y 8.0.
18. Método según la reivindicación 1, en el que
la masa tiene una temperatura de entre 10 y 60°C.
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