ES2261413T3

ES2261413T3 - Procedimiento para la produccion de azucar con ayuda de resinas.

Info

Publication number: ES2261413T3
Application number: ES01933449T
Authority: ES
Inventors: Gunter Pollach; Walter Hein
Original assignee: Zuckerforschung Tulln GmbH
Current assignee: Zuckerforschung Tulln GmbH
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2021-05-15
Also published as: JP2003533213A; DK1282731T3; AU2001259929A1; AT500496B8; AT500496B1; AT500496A1; DE50109552D1; EP1282731B1; US6770147B2; JP4749648B2; WO2001088205A1; EP1282731A1; US20030101990A1; ATE323782T1

Abstract

Procedimiento para la producción de azúcar o de productos con contenido en azúcar a partir de materias primas vegetales con contenido en azúcar, caracterizado porque la producción se realiza, al menos parcialmente, en presencia de resinas naturales añadidas compatibles con alimentos, usándose como resinas naturales resinas píceas.

Description

Procedimiento para la producción de azúcar con ayuda de resinas.

La invención se refiere a un procedimiento para la producción de azúcar o de productos con contenido en azúcar a partir de materias primas vegetales con contenido en azúcar.

El azúcar (sacarosa) y los productos basados en azúcar se obtienen principalmente a partir de las materias primas vegetales remolacha azucarera y caña de azúcar, triturando mecánicamente estas plantas y extrayendo y/o exprimiendo a partir de las partes vegetales soluciones con contenido en azúcar.

Todos los medios con contenido en azúcar, especialmente aquellos que se obtienen directamente a partir de materias primas agrícolas, están expuestos, dentro de determinados intervalos de temperatura, valores de pH y límites de concentración, a una descomposición microbiológica por bacterias, levaduras y moho. El peligro de infestación por microorganismos constituye siempre un riesgo considerable en un proceso tecnológico de alimentos, tanto en el funcionamiento continuo como durante el almacenamiento de los productos brutos e intermedios. Los microorganismos son capaces de degradar el azúcar contenido en las materias primas en ácidos y productos metabólicos gaseosos, en parte incluso explosivos, u originar un contenido excesivamente alto de gérmenes en los productos finales. En el proceso de obtención de azúcar a partir de remolacha y caña de azúcar se suma el riesgo de que se produzca una disociación microbiana del disacárido sacarosa en los monosacáridos glucosa y fructosa, lo cual está relacionado también con otros inconvenientes, además de con la pérdida directa de sacarosa, puesto que provoca, por ejemplo, una decoloración más intensa del jarabe, una mayor necesidad de agentes de alcalinización y una mayor generación de melaza.

A temperaturas de hasta 50ºC, que se usan en la obtención de jugo con ruptura celular mecánica, las soluciones de extracción con contenido en azúcar están expuestas a la descomposición por todos los microorganismos mencionados, es decir, levaduras, hongos y bacterias. En la obtención de jugo con ruptura celular térmica, en cambio, que tiene lugar a temperaturas superiores a 50ºC, ya sólo son capaces de proliferar las bacterias termófilas. Un ejemplo de un procedimiento de extracción térmico de este tipo es la extracción de remolacha azucarera realizada hoy en día de forma generalizada con el fin de producir azúcar.

Es habitual combatir las bacterias termófilas en las instalaciones de extracción añadiendo a la corriente de jugo o a los productos intermedios perecederos de forma continua o discontinua coadyuvantes antimicrobianos y/o germicidas. En la industria azucarera son usuales, por ejemplo, formalina, ditiocarbamatos, ácido peracético, bisulfito de amonio, bases de amonio cuaternario, etc.

Recientemente, cuando la adición de agentes químicos no se desea o está prohibida por ley, en algunas fábricas azucareras también se usan productos de lúpulo como agentes naturales para combatir los microorganismos (documentos WO 00/56938, EP-0681029A; Pollach y col., Zuckerindustrie 124 (8) (1999), 622-637; Pollach y col., Zuckerindustrie 121 (2) (1996), 919-926; Hein y col., Zuckerindustrie 122 (12) (1997), 940-949). Sin embargo, todavía no existe ninguna alternativa real para este agente natural, por lo que hasta ahora no era posible pasar a otro agente natural en el caso de producirse una selección de cepas bacterianas resistentes al ácido lupulínico o una adaptación de cepas bacterianas a productos de lúpulo para luchar de este modo contra una selección o adaptación de este tipo. Además, los productos de lúpulo adecuados con un precio económico, tales como los ácidos \beta-lupulínicos, sólo están disponibles en el mercado en una cantidad limitada como producto secundario de la producción de ácidos iso-alfa. También por esta razón existe la demanda de un coadyuvante natural adicional para el combate de los microorganismos.

En el estado de la técnica se conoce únicamente el uso de resina pícea en la producción de resina (un producto con un bajo contenido residual de azúcar).

En el documento WO 98/18321 se describe una microemulsión compuesta por un agente tensioactivo alcoxilado y una sustancia biozida disuelta en él. El agente tensioactivo alcoxilado puede ser una resina alcoxilada (es decir, una resina desnaturalizada), en especial una resina epoxilada.

En el documento WO 01/06877A se describe el tratamiento superficial de alimentos con una composición bacteriostática que contiene ácido lupulínico o resinas de lúpulo.

Por lo tanto, la presente invención se propone el objetivo de proporcionar un procedimiento del tipo descrito al principio, con el que se pueda inhibir el crecimiento de microbios no deseados en el marco del proceso industrial de producción de azúcar.

Este objetivo se alcanza de acuerdo con la invención con un procedimiento para la producción de azúcar o de productos con contenido en azúcar a partir de materias primas vegetales con contenido en azúcar, que se caracteriza porque la producción se realiza, al menos en parte, en presencia de resinas naturales añadidas compatibles con alimentos, usándose como resinas naturales resinas píceas.

Con la adición de este tipo de resinas en el curso del proceso industrial de producción de azúcar se pudo proporcionar sorprendentemente una posibilidad eficaz y económica para impedir eficazmente el crecimiento de microbios no deseados. Especialmente los microorganismos termófilos y/u osmófilos, que constituyen fuentes de perturbación especialmente persistentes y difíciles de eliminar en el proceso de producción de azúcar, se pueden inactivar mediante la adición de acuerdo con la invención de resinas compatibles con alimentos.

No es absolutamente necesario que estas resinas estén presentes durante todo el proceso de producción. De acuerdo con la invención, la adición de las resinas también se puede realizar sólo en procesos parciales seleccionados. De acuerdo con la invención, la presencia parcial y/o temporal de las resinas añadidas ha resultado eficaz sobre todo en aquellas condiciones en las que prosperan especialmente bien los microorganismos termófilos y osmófilos. La adición de resinas de acuerdo con la invención es adecuada igualmente para temperaturas más bajas, en particular porque se ha observado que también a estas temperaturas se pueden reducir y/o inhibir selectivamente los gérmenes no deseados.

Como materias primas vegetales obviamente se consideran de acuerdo con la invención sobre todo la remolacha azucarera y la caña de azúcar. No obstante, el procedimiento de acuerdo con la invención se puede aplicar en principio a todos los materiales de partida vegetales posibles, como, por ejemplo, en la producción de azúcar a partir de palmeras azucareras, dátiles, maíz dulce, savia como, por ejemplo, jarabe de arce, etc.

Se observó que las resinas añadidas de acuerdo con la invención también presentan una actividad antimicrobiana en el medio predominantemente acuoso de la producción de azúcar. Debido a la buena solubilidad de estos productos en soluciones alcohólicas, hasta ahora se partía de la base de que este tipo de productos sólo pueden usarse en alimentos alcohólicos (resina) con unos contenidos en alcohol de, por ejemplo, 10% o mayores. Sin embargo, de acuerdo con la invención se demostró que las resinas píceas añadidas compatibles con alimentos también se pueden usar de manera eficaz y a concentraciones eficaces a escala industrial.

De acuerdo con la invención se pueden usar todas las resinas píceas compatibles con alimentos, como las que se describen, por ejemplo, en "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", vol. A 23 (1993), páginas 73-88, por ejemplo bálsamos como, por ejemplo, benjuí, bálsamo de pino, mirra y bálsamo de Tolú. Por razones de rentabilidad se prefieren de acuerdo con la invención sobre todo productos y derivados de colofonia. Este tipo de productos se describe, por ejemplo, en "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", vol. A 23 (1993), en las páginas 79-88.

Preferentemente, como resinas píceas naturales se usan de acuerdo con la invención sobre todo los (preparados de) colofonia o derivados de colofonia allí descritos. Preferentemente se usa un producto de resina de pino disuelto, emulsionado y/o disperso o pastoso basado, preferentemente, en resina de pino, bálsamo de pino, ácidos resínicos de pino, sales de los ácidos resínicos de pino (resinatos), derivados no desnaturalizados de resinas de pino (es decir, derivados que se obtienen sin la acción de ácidos o bases fuertes). Por derivados de colofonia también se entienden de acuerdo con la invención componentes individuales de colofonia sintetizados químicamente o aislados de productos de colofonia, como, por ejemplo, ácido levopimárico, ácido neoabiético, ácido palústrico, ácido abiético, ácido deshidroabiético, ácido tetrahidroabiético, ácido dihidroabiético, ácido pimárico y ácido isopimárico. La derivatización de colofonia puede prever además la hidrogenación, polimerización, reacciones de adición, esterificación, nitrilación, aminación, etc.

Preferentemente también se pueden usar productos fundidos y/o con contenido en agentes reductores de viscosidad, como, por ejemplo, alcohol o glicerina. Así, por ejemplo, es posible dosificar la colofonia en una instalación de extracción desde una caldera de fusión mediante tuberías calentadas.

En el caso de los productos de resina de pino mencionados se trata de productos naturales fisiológicamente inocuos que el hombre lleva consumiendo desde hace muchos siglos, por ejemplo en forma de vino resinificado. La colofonia, como componente de la brea que se usaba para sellar los barriles de cerveza, así como su componente principal, el ácido abiético, se han de considerar inocuos por la larga experiencia. Los productos de resina de pino también se usan en chicles, en los que estudios toxicológicos en seres humanos no detectaron indicios de riesgos para la salud ni siquiera después de 25 años. Las resinas de pino y la colofonia están autorizadas en numerosos países como tales o en forma de derivados, sobre todo para embalajes que entran en contacto con alimentos.

Aunque hace muchos siglos que se llevan añadiendo resinas de pino al vino para su conservación, no existe, ni siquiera en las enciclopedias técnicas extensas, ninguna indicación acerca del combate de microorganismos por medio de resinas de pino o de sus componentes en procesos técnicos, preferentemente tecnológicos de alimentos (véase Ullmann, 5ª ed., vol. A23, páginas 73 a 88).

Las resinas de pino se han usado hasta ahora para pinturas, barnices, revestimientos, tintas, adhesivos, gomas, neumáticos, así como en la medicina para la producción de pomadas y en el campo de la cosmética. El componente de la colofonia ácido abiético también se usó para fomentar las fermentaciones del ácido láctico y del ácido butírico. Tanto más sorprendente se ha de considerar el efecto de acuerdo con la invención para la inhibición de gérmenes en el marco del proceso de producción de azúcar.

De acuerdo con la invención ha resultado ventajoso añadir una solución salina acuosa ligeramente alcalina o una solución alcohólica de resinas píceas, en especial de colofonia o derivados de colofonia. En algunos casos también puede resultar favorable usar el agente en forma seca. Los productos sólidos molidos, por ejemplo la colofonia, se pueden introducir, por ejemplo, por diseminación a través de las aberturas de una cuba de extracción.

Se ha observado de acuerdo con la invención que las resinas píceas naturales deben usarse preferentemente en una cantidad de 0,1 a 1.000 mg/l. Ha resultado favorable la presencia al menos parcial y/o al menos temporal de las resinas naturales en esta cantidad en la fase líquida durante el proceso de producción de azúcar. Es evidente, sin embargo, que la concentración de las resinas puede oscilar en función de la realización del proceso de producción de azúcar (de forma continua/ discontinua), especialmente cuando las resinas se añaden por lotes al proceso de producción, por ejemplo a la solución de extracción. Las cantidades de concentración especialmente preferidas de las resinas que se han de usar de acuerdo con la invención durante el proceso de producción se encuentran entre 5 y 40 mg/l, en especial entre 10 y 25 mg/l.

Las resinas naturales de acuerdo con la invención se añaden preferentemente en forma de soluciones o suspensiones con contenido en sal. Han resultado útiles las soluciones de sal potásica y/o las soluciones de sal sódica, especialmente a una concentración de sal del 0,5 al 35%. En las soluciones de sal sódica, la concentración de sal óptima también puede ascender tan sólo a aproximadamente 20%. Las resinas naturales también se pueden añadir en forma de soluciones o suspensiones alcohólicas, preferentemente en forma de una solución etanólica del 1 al 95%, en especial del 10 al 80%. Se ha observado que el uso de acuerdo con la invención de resinas píceas naturales es especialmente adecuado para la combinación con otros agentes antimicrobianos adicionales en el curso del proceso de producción. En el marco de una combinación de este tipo se usan preferentemente otros agentes antimicrobianos adicionales compatibles con alimentos.

Se prefiere especialmente la combinación de acuerdo con la invención con lúpulo o derivados de lúpulo. En el documento EP0681029B1, por ejemplo, se describen procedimientos de producción de azúcar en los que se usan lúpulo o derivados de lúpulo de este tipo. La combinación de los agentes antimicrobianos adicionales con las resinas naturales se puede llevar a cabo de acuerdo con la invención tanto en paralelo como en serie. Así, por ejemplo, el proceso de producción de azúcar se puede realizar temporalmente en presencia de resinas añadidas y temporalmente en presencia de productos de lúpulo, por ejemplo de ácidos \beta-lupulínicos, tanto sucesiva como conjuntamente.

La adición de acuerdo con la invención de resinas píceas compatibles con alimentos, en particular de colofonia o productos de colofonia, se puede llevar a cabo en cualquier momento de la producción de azúcar: Por ejemplo, el material bruto vegetal (procedente, por ejemplo, de remolacha azucarera o caña de azúcar) se puede rociar con una solución con contenido en resina ya durante el almacenamiento de este material. Preferentemente, sin embargo, las resinas naturales están presentes al menos durante la extracción térmica de las partes vegetales con contenido en azúcar, en particular de remolacha azucarera y caña de azúcar. En este caso se pueden añadir, por ejemplo, resinas píceas a las partes vegetales que se han de extraer después de la trituración mecánica de las materias primas vegetales con contenido en azúcar.

"Ullmann's Encyklopädie der Technischen Chemie", 4ª ed., vol. 24, páginas 703 a 748, por ejemplo, contiene una descripción del proceso de producción habitual de azúcar, pudiéndose efectuar la adición de acuerdo con la invención de las resinas naturales en todas las secciones (parciales) allí descritas.

De acuerdo con la invención, las resinas píceas naturales se añaden preferentemente a la solución de extracción con la que se extrae el azúcar en materias primas de las plantas con contenido en azúcar.

De acuerdo con una forma de realización preferida del procedimiento de acuerdo con la invención, las resinas píceas naturales se usan en la purificación del jugo bruto, preferentemente en etapas con valores de pH bajos.

De acuerdo con una forma de realización especialmente preferida en la que las resinas píceas de acuerdo con la invención han resultado ser especialmente útiles, los procedimientos de tratamiento de membranas o los procedimientos de intercambio iónico realizados durante el proceso de producción de azúcar se llevan a cabo en presencia de las resinas naturales.

Las resinas píceas naturales se usan preferentemente a una concentración de azúcar de 0,1 a 80% y especialmente a temperaturas altas, por ejemplo a temperaturas de 50 a 80ºC. La adición de resinas de acuerdo con la invención ha resultado especialmente ventajosa en el marco de la producción y el almacenamiento de jugo concentrado, de manera que las resinas naturales se usan en especial a concentraciones de azúcar de 60 a 70% y en especial a una temperatura de 10 a 30ºC.

Finalmente, también ha resultado ser especialmente adecuada la presencia de resinas durante la obtención del azúcar a partir del jugo concentrado.

El riesgo de incorporar sustancias aromáticas amargas en los productos basados en azúcar, como el que existía en el caso de los productos de lúpulo, no se da en el caso de las resinas píceas, tales como los productos de resina de pino, porque las resinas de pino no saben amargas. Así, por ejemplo, la colofonia posee un sabor neutro.

El tratamiento con un agente basado en resina de pino se efectúa de forma especialmente ventajosa alternando con un tratamiento con un agente inhibidor de microorganismos basado en lúpulo, para luchar contra la adaptación de los microorganismos al preparado de lúpulo y/o la selección de microorganismos resistentes al lúpulo.

\newpage

Si en un proceso no se observa ninguna selección o adaptación, se puede usar un agente combinado, por ejemplo de resinas de pino y productos de lúpulo, para lograr una eficacia especialmente elevada de un único agente combinado.

Cuando un sustrato con contenido en azúcar, por ejemplo un medio de cultivo líquido con contenido en azúcar como el que es usual en microbiología, se incuba sin esterilizar o bien tras la inoculación de una cepa bacteriana, se produce la formación de ácido, que se puede reconocer fácilmente mediante una disminución del pH. El mismo fenómeno aparece cuando se incuban jugos vegetales normales con contenido en azúcar, por ejemplo jugo de remolacha. Una disminución del pH debida a la degradación de azúcar significa en un proceso industrial, por ejemplo en el de la obtención de jugo de azúcar a partir de remolacha azucarera, una pérdida de azúcar y la necesidad de añadir un agente de alcalinización. Además, la disminución del pH está relacionada con un aumento del contenido de gérmenes en el sustrato y a menudo con la desagradable formación de gas y nitrito.

Si durante la formación de ácido causada por microorganismos termófilos a temperaturas elevadas se añade, por ejemplo, una solución de ácidos resínicos de pino, la formación de ácido y la disminución del pH relacionada con ella cesan a partir de una concentración de aproximadamente 10 a 30 mg/litro. Por lo tanto, los inconvenientes relacionados con la formación de ácido se pueden evitar añadiendo, por ejemplo, resinas de pino o colofonia a un sustrato con contenido en azúcar. Preferentemente se trabaja a temperaturas aumentadas puesto que los componentes principales de las resinas de pino, a saber, los ácidos resínicos, son menos solubles en sistemas acuosos fríos que en sistemas calientes. Por lo tanto, se pueden usar especialmente bien contra microorganismos termófilos a temperaturas aumentadas aunque sólo sea por su mayor solubilidad. Además, a temperaturas elevadas, la flora de microorganismos está limitada a unos pocos tipos de bacterias. A temperaturas más bajas se puede aumentar la cantidad de resina añadida para obtener unos efectos comparables.

En los jugos de azúcar ligeramente alcalinos, la mayor disociación de los ácidos resínicos permite mejorar la solubilidad y, por lo tanto, cuando se trabaja en un intervalo ligeramente alcalino, no se depende de temperaturas altas para obtener una mayor solubilidad. Así, en condiciones ligeramente alcalinas es posible combatir con los ácidos resínicos poco solubles en sistemas acuosos microorganismos osmotolerantes también a temperaturas normales, si bien se requieren para ello concentraciones de principio activo más elevadas que cuando se usan contra microorganismos termófilos.

Sorprendentemente, las resinas naturales, por ejemplo los ácidos resínicos de pino, presentan una eficacia claramente menor frente a levaduras que frente a bacterias termófilas. Además, son poco solubles en las condiciones de pH y temperatura necesarias para el cultivo de levaduras, de manera que las propiedades conocidas de los productos de lúpulo, que en primer lugar causan la inhibición de las bacterias, también las presentan las resinas de pino. Por lo tanto, las cantidades residuales de ácidos resínicos de pino presentes en las melazas, que están destinadas al procesamiento por levaduras, se pueden considerar inocuas en comparación con algunos agentes químicos tales como las bases de amonio cuaternario.

De acuerdo con otro aspecto adicional, la presente invención se refiere también al uso de un líquido de extracción para la extracción de materias primas vegetales con contenido en azúcar en el curso del proceso industrial de producción de azúcar, que, adicionalmente a los componentes habituales de este líquido de extracción, contiene resinas píceas naturales, en especial colofonia o derivados de colofonia. Este tipo de líquidos de extracción contienen, además del azúcar (sacarosa) extraído, trazas de glucosa y fructosa, así como componentes característicos de la materia prima vegetal correspondiente, por ejemplo betaína (en el caso de la remolacha azucarera) o ácido aconítico (en el caso de la caña de azúcar). Otros ingredientes pueden ser aminoácidos, tales como alanina, los ácidos aspártico y glutámico, isoleucina, leucina, treonina o valina (en el intervalo de 10 a 200 mg/l de jugo bruto), oxalato, citrato, lactato o maleato (10 a 5.000 mg/l de jugo bruto) y/o ácido shikímico, o componentes flavonoides o fenólicos, tales como ácido caféico, ácido 3,4-dihidroxibenzoico, ácido clorogénico, apigenina, swertisina, luteolinas o tricina. (Schneider, "Technologie des Zuckers", editorial Schaper, Hannover (1968), 247-253; van der Poel y col., "Sugar Technology", editorial Dr. Bartens, Berlín (1998), 152-157; van der Poel y col., "Zuckertechnologie", editorial Dr. Bartens, Berlín (2000), 163-168).

De acuerdo con una forma de realización preferida, el líquido de extracción de acuerdo con la invención contiene adicionalmente también lúpulo o derivados de lúpulo.

De acuerdo con otro aspecto más, la presente invención se refiere también a azúcar o productos con contenido en azúcar procedentes de materias primas vegetales, seleccionados entre pienso de cosetas secas de remolacha, carbocal, jugo concentrado y melaza, que se pueden obtener según el procedimiento de acuerdo con la invención y, por consiguiente, contienen un contenido (residual) de resinas píceas naturales añadidas compatibles con alimentos, en especial colofonia o derivados de colofonia. Este contenido se puede detectar sin problemas con procedimientos analíticos conocidos en sí, tales como cromatografía en fase gaseosa, HPLC, etc. El azúcar o los productos con contenido en azúcar preferidos de acuerdo con la invención presentan un contenido en resina que comienza con el límite de detección y llega hasta una concentración de 1\textperthousand en peso o mayor, si debe resaltarse especialmente el sabor a resina (es decir, también en el intervalo de % de uno hasta incluso dos dígitos). El pienso de cosetas secas de remolacha, que se proporciona, por ejemplo, como producto prensado, constituye un ambiente de crecimiento especialmente favorable para microorganismos no deseados. Una infestación de este tipo evidentemente puede deteriorar decisivamente la calidad de estos productos como pienso. La presencia de resinas píceas naturales añadidas no sólo reduce este tipo de daños en el producto causados por fermentaciones inadecuadas sino también la generación de olores molestos no deseados. Por ejemplo, el calcio precipitado en el marco del proceso de producción de azúcar ("carbocal"), que se usa como fertilizante, a menudo está infestado por clostridios. Su crecimiento produce con frecuencia un olor molesto no deseado, de manera que el transporte de este fertilizante normalmente sólo se puede efectuar en recipientes cerrados. También en este caso podría resultar útil la adición de acuerdo con la invención de resinas píceas naturales para mejorar la durabilidad y transportabilidad de la carbocal reduciendo y/o suprimiendo decisivamente la generación de olores. La melaza es igualmente un producto de partida importante para piensos y sirve de materia prima para fermentaciones, para la separación cromatográfica (obtención de sacarosa y betaína) y de coadyuvante de briqueteado, y es, por lo tanto, al igual que el jugo concentrado, un producto comercial que también se puede o debe almacenar. La adición de acuerdo con la invención de resinas píceas compatibles con alimentos a tales productos, especialmente en el curso del proceso industrial de producción de azúcar, provoca en este tipo de productos una prolongación decisiva de la durabilidad, una mejora de la estabilidad en almacén, así como la inhibición de las alteraciones del producto causadas por la actividad de microorganismos no deseados.

Las concentraciones (residuales) habituales de las resinas píceas añadidas en productos finales seleccionados oscilan, en el caso del azúcar, preferentemente entre 1 ng y 10 mg, en especial entre 100 ng y 500 \mug, y en el caso de la melaza, preferentemente entre 10 \mug y 1 g, en especial entre 1 y 100 mg.

De acuerdo con un aspecto más, la presente invención se refiere también al uso de resinas píceas naturales, en especial de colofonia o derivados de colofonia, en la producción de azúcar. Se prefiere en particular el uso para la inhibición de microorganismos termófilos y osmotolerantes, en especial para la inhibición de Bacillus, Thermus y Clostridium.

La invención se explica con más detalle mediante los siguientes ejemplos.

Ejemplo 1

Un medio de cultivo líquido como el que se usa en microbiología y que consta de 10 g de bacto-peptona, 5 g de extracto de carne, 5 g de extracto de levadura, 1 g de glucosa, 1 g de K_{2}HPO_{4}, 0,3 g de KNO_{3}, 0,1 g de MgSO_{4}\cdot7H_{2}O y 0,01 g de FeSO_{4}\cdot7H_{2}O por litro de agua destilada, se esteriliza de manera habitual durante 20 min a 120ºC y se inocula en un recipiente con una capacidad de 500 ml calentado a 65ºC con 20 ml de jugo bruto procedente de una extracción industrial de remolacha azucarera, registrándose el pH en un registrador. Una vez crecidas las bacterias termófilas, el pH disminuye progresivamente. Esto indica la actividad de los microorganismos mediante la formación de
ácido.

En el presente ejemplo todavía no se observa ningún efecto sobre la disminución del pH tras añadir hasta 300 \mul de una solución alcohólica al 5% de una resina de pino por litro de líquido de cultivo. Tras añadir otros 100 \mul, sin embargo, la formación de ácido cesa repentinamente y el pH permanece constante durante 2 horas. En el presente caso se obtiene, pues, un efecto que dura al menos dos horas a una concentración de 20 mg de resina de pino por litro de líquido de cultivo.

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Tiempo (h)	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5
pH	6,88	6,86	6,84	6,84	6,83	6,82	6,82	6,80	6,60	6,37	6,27	6,27	6,27	6,28
\DeltapH/h		0,04	0,04	0,00	0,02	0,02	0,00	0,04	0,40	0,46	0,20	0,00	0,00	-0,02

Adición de solución: 200 \mul a pH 6,31 más 100 \mul a pH 6,29 más 100 \mul a pH 6,27.

Ejemplo 2

Un jugo bruto procedente de una fábrica azucarera de remolacha se diluye a un 2% de sustancia seca para simular las condiciones de concentración en la parte superior de las instalaciones de extracción de remolacha. El jugo diluido se agita a 65ºC. El crecimiento de microorganismos produce una disminución del pH, que se puede detener mediante la adición de una solución alcohólica al 5% de resina de pino. Se necesitan 600 \mul de solución por litro de jugo para detener la formación de ácido en este ejemplo. Esto equivale a 30 mg de resina de pino por litro de líquido de
cultivo.

\vskip1.000000\baselineskip

Tiempo (h)	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3
pH	6,55	6,57	6,57	6,57	6423	6,01	6,01
\DeltapH/h		0,04	0,00	0,00	0,30	0,82	0,00

Adición de solución: 200 \mul a pH 6,09 más 4 x 100 \mul entre pH 6,07 y pH 6,01.

Ejemplo 3

Un medio de cultivo líquido como el del ejemplo 1 pero diluido con agua destilada estéril en una relación 1:1 se inocula a 65ºC con una cepa altamente termófila de Bacillus stearothermophilus (DSM nº 457) y el crecimiento de la cepa se sigue mediante el registro del pH. La disminución del pH se puede detener en este ejemplo mediante la adición de 500 \mul de una solución alcohólica al 5% de resina de pino por litro de líquido de cultivo; esto equivale a 25 mg de resina de pino por litro.

Tiempo (h)	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5
pH	6,85	6,82	6,79	6,94	6,57	6,23	6,27	6,28
\DeltapH/h		0,06	0,06	0,10	0,34	0,68	-0,08	-0,02

Adición de solución: 200 \mul a pH 6,29 más 3 x 100 \mul entre pH 6,27 y pH 6,23.

Ejemplo 4

Un medio de cultivo líquido como el del ejemplo 1 se inocula con 20 ml de jugo bruto procedente de una fábrica azucarera, se agita a 65ºC y se sigue la disminución del pH. En lugar de una solución alcohólica se usa una solución acuosa al 5% de una resina de pino en la que los ácidos resínicos existen en equilibrio con iones sodio. La disminución del pH se puede detener mediante la adición de 300 \mul de solución por litro de líquido de cultivo, lo que equivale a 15 mg de resina de pino por litro.

Tiempo (h)	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6
pH	7,06	6,99	6,97	6,97	6,96	6,96	6,96	6,94	6,89	6,72	6,41	6,42	6,42
\DeltapH/h		0,14	0,04	0,00	0,02	0,00	0,00	0,04	0,10	0,34	0,62	-0,02	0,00

Adición de solución: 200 \mul a pH 6,43 más 1 x 100 \mul a pH 6,41.

Ejemplo 5

Un medio de cultivo líquido como el del ejemplo 1 se inocula a 65ºC con una cepa altamente termófila de Bacillus stearothermophilus (DSM nº 457) y el crecimiento de la cepa se sigue mediante el registro del pH. En lugar de la solución alcohólica de resina de pino se usa una solución alcohólica al 1% de colofonia comercial. La disminución del pH se puede detener durante varias horas mediante la adición de 2 ml por litro de líquido de cultivo, lo que equivale a 20 mg de colofonia por litro.

Tiempo (h)	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5
pH	6,90	6,90	6,88	6,86	6,81	6,63	6,33	6,43	6,44	6,44	6,44	6,44	6,44	6,44
\DeltapH/h		0	0,04	0,04	0,10	0,36	0,60	-0,20	-0,02	0	0	0	0	0

Adición de solución: 200 ml a pH 6,33.

Ejemplo 6

Se usa un medio de cultivo líquido como el del ejemplo 5. En lugar de la solución alcohólica de colofonia se usa una solución acuosa alcalina de colofonia al 1% en la que los ácidos resínicos se encuentran en equilibrio con los iones sodio. La disminución del pH se puede detener mediante la adición de 1,4 ml por litro de líquido de cultivo, lo que equivale a 14 mg de colofonia por litro.

Tiempo (h)	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4
pH	6,96	6,93	6,91	6,88	6,84	6,70	6,39	6,44	6,44
\DeltapH/h	0,06	0,04	0,06	0,08	0,28	0,62	-0,10	0

Adición de solución: 1,4 ml a pH 6,37.

Ejemplo 7

La disminución del pH de un cultivo de bacterias termófilas de acuerdo con el ejemplo 1 se puede detener mediante una solución A al 20% de sal potásica de ácidos resínicos de pino con un ligero exceso de álcali (pH 10) cuando alcanza una concentración de 50 mg/l. Una solución B comercial con un 10% de ácidos \beta-lupulínicos es capaz de detener la disminución del pH a 20 mg/l. Una mezcla de 3 volúmenes de la solución A y 1 volumen de la solución B es capaz de detener a un cultivo de este tipo cuando alcanza 30 mg/l. Según la ecuación de mezcla no debería aparecer ningún efecto hasta (1 \cdot 20 + 3 \cdot 50)/4 = 42,5 mg/l. El efecto producido a 30 mg/l demuestra que el uso combinado de los dos principios activos constituye una ventaja en el efecto.

Ejemplo 8

El valor de pH de un jugo concentrado de azúcar con un 60% de sustancia seca disminuyó desde el valor inicial de 9 hasta 8,4 por la acción de microorganismos osmotolerantes. Mediante la adición de un agente debe evitarse, o al menos retrasarse, una disminución adicional del pH. Se añaden al jugo ácidos resínicos de pino a una concentración de 200 ppm en forma de una solución de sal sódica al 20%. Después de un almacenamiento de 5 días a 22ºC, el pH del jugo así tratado todavía se encuentra en 8,39, mientras que el pH del jugo no tratado (muestra de referencia) ha disminuido ya a pH 6,55. Esto demuestra el efecto retardante que ejerce la resina de pino sobre los microorganismos osmotolerantes. Como comparación también se indica un valor numérico para 350 ppm de formaldehído (100%).

Tiempo de observación (días)	0	1	2	5	0	1	2	5

	Valor de pH	Disminución del pH

Sin adición	8,44	8,23	7,88	6,55	0	0,21	0,56	1,89
350 ppm HCHO	8,44	8,05	7,96	7,77	0	0,39	0,48	0,67
200 ppm resina de pino	8,44	8,44	8,43	8,39	0	0,00	0,01	0,05

Ejemplo 9

Un medio de cultivo líquido como el del ejemplo 1 se inocula por litro con 40 ml de jugo bruto procedente de una fábrica azucarera, se agita a 65ºC y se sigue la disminución del pH. Se prepara una solución de 15 mg de ácido neoabiético puro (99%) por 1,5 ml de etanol. La disminución del pH se puede detener mediante cuatro adiciones de 0,2 ml de solución por litro de líquido de cultivo, lo que equivale a un total de 8 mg de ácido neoabiético por litro.

Tiempo (h)	0	1	2	3	3,5	4	4,5	5	5,5	5,8	6	6,5	7	8
pH	6,90	6,90	6,89	6,87	6,86	6,85	6,82	6,72	6,54	6,30	6,24	6,24	6,25	6,25
\DeltapH/h		0,00	0,01	0,02	0,02	0,02	0,06	0,20	0,36	0,80	0,30	0,00	-0,02	0,00

Adición de solución: 0,2 ml a los valores de pH de 6,30 y 6,28 y 6,26 y 6,24.

Ejemplo 10 Ejemplo a escala industrial

Una instalación de extracción de remolachas para el procesamiento continuo de 12.000 t de remolacha al día, compuesta por una torre de extracción y tres maceradores de cosetas de remolacha en contracorriente, se hace funcionar sin añadir agentes conocidos para la reducción de la actividad bacteriana, tales como formalina y ditiocarbamatos. En la instalación se produce una fermentación de ácido láctico que origina un contenido de ácido láctico de 600 mg/l en el jugo bruto obtenido de la instalación. Mediante la dosificación de una solución al 10% de ácidos resínicos en forma de sal sódica, que se realiza en forma de 6 chorros al día dosificando cada vez 200 litros de solución en un plazo de 2 min, se puede reducir el contenido de ácido láctico en el jugo bruto a 300 mg/l, de manera que se reduce notablemente la pérdida de azúcar ocasionada en la instalación por la formación de ácido láctico.

Claims

1. Procedimiento para la producción de azúcar o de productos con contenido en azúcar a partir de materias primas vegetales con contenido en azúcar, caracterizado porque la producción se realiza, al menos parcialmente, en presencia de resinas naturales añadidas compatibles con alimentos, usándose como resinas naturales resinas píceas.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como resinas naturales se usan colofonia o derivados de colofonia.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las resinas naturales se usan en una cantidad de 0,1 a 1.000 mg/l, preferentemente de 5 a 40 mg/l, en especial de 10 a 25 mg/l.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las resinas naturales se añaden en forma de soluciones o suspensiones con contenido en sal, preferentemente en forma de una solución de sal potásica, en especial en forma de una solución de sal potásica del 0,5 al 35%, o en forma de una solución de sal sódica, en especial en forma de una solución de sal sódica del 0,5 al 35%.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las resinas naturales se añaden en forma de soluciones o suspensiones con un contenido en sal del 5 al 20%.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las resinas naturales se añaden en forma de solución o suspensión alcohólica, preferentemente en forma de una solución etanólica del 1 al 95%, en especial del 10 al 80%.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las resinas naturales se usan en combinación con otros agentes antimicrobianos adicionales.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las resinas naturales se usan en combinación con otros agentes antimicrobianos adicionales compatibles con alimentos, en especial en combinación con lúpulo o derivados de lúpulo.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las resinas naturales se añaden en forma seca o pastosa.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las resinas naturales se usan al menos durante la extracción térmica de las partes vegetales con contenido en azúcar, en especial de remolacha azucarera o caña de azúcar.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque las resinas naturales se añaden a las partes vegetales que se han de extraer después de la trituración mecánica de las materias primas vegetales con contenido en azúcar.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque las resinas naturales se añaden a la solución de extracción con la que se extrae el azúcar de las materias primas vegetales con contenido en azúcar.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque las resinas naturales se usan en la purificación del jugo bruto.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque las resinas naturales se usan al menos durante los procedimientos de tratamiento de membranas y/o durante los procedimientos de intercambio iónico.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque las resinas naturales se usan a una concentración de azúcar de 0,1 a 80% y, en especial, a una temperatura de 50 a 80ºC.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque las resinas naturales se usan a una concentración de azúcar de 60 a 70% y, en especial, a una temperatura de 10 a 30ºC.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque las resinas naturales se usan durante la obtención del azúcar a partir del jugo concentrado.

18. Uso de un líquido de extracción que contiene resinas píceas naturales compatibles con alimentos, en especial colofonia o derivados de colofonia, para la extracción de materias primas vegetales con contenido en azúcar en el curso del proceso industrial de producción de azúcar.

19. Uso de un líquido de extracción según la reivindicación 18, caracterizado porque contiene adicionalmente lúpulo o derivados de lúpulo.

20. Azúcar o producto con contenido en azúcar procedente de materias primas vegetales, estando seleccionado el producto con contenido en azúcar del grupo formado por pienso de cosetas secas de remolacha, carbocal, jugo concentrado y melaza, que se puede obtener según un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 18, con contenido en resinas píceas naturales añadidas, en especial colofonia o derivados de colofonia.

21. Uso de resinas píceas naturales, en especial de colofonia o derivados de colofonia, en el curso del proceso industrial de producción de azúcar.

22. Uso según la reivindicación 21 para la inhibición de microorganismos termófilos y osmotolerantes, en especial para la inhibición de especies de Bacillus, Thermus y/o Clostridium.