ES2289049T3

ES2289049T3 - Aditivo alimenticio.

Info

Publication number: ES2289049T3
Application number: ES02077098T
Authority: ES
Inventors: Jacob Bergsma; Anja Neubauer; Franciscus Johannes Gerardus Boerboom
Original assignee: Cooperative Avebe UA
Current assignee: Cooperative Avebe UA
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2008-02-01
Anticipated expiration: 2022-05-28
Also published as: WO2003099038A1; EP1366674B1; ATE370664T1; DK1366674T3; BR0311379A; US20050249867A1; US7344741B2; JP2005527214A; BR0311379B1; JP4392345B2; PL208534B1; DE60221970D1; PL373431A1; AU2003237715A1; DE60221970T2; CN1655688A; CN100508782C; EP1366674A1

Abstract

Procedimiento para la preparación de un aditivo alimenticio adecuado para su utilización como blanqueador, como sustituto de grasas y/o como sustituto de proteínas, que comprende las etapas de hidrolizar y degradar un almidón, - en el que la etapa de hidrólisis se realiza enzimáticamente durante o tras la cocción por chorro de vapor del almidón para conseguir una dextrosa equivalente (DE) comprendida entre 0, 5 y 5, y - en el que la etapa de degradación se inicia durante o después de la etapa de hidrólisis y se termina con un incremento de la DE debido a la degradación comprendido entre 0, 2-7.

Description

Aditivo alimenticio.

La invención se refiere a un aditivo alimenticio, en particular para productos alimenticios tales como aliños, mayonesas, productos para extender y otros productos con un contenido reducido en grasas. La invención se refiere asimismo a un procedimiento para la preparación del aditivo alimenticio y a su utilización en la preparación de productos alimenticios.

La utilización de un almidón modificado como aditivo alimenticio se da a conocer, por ejemplo, en la patente EP 0 149 258, que está relacionada con la utilización de almidón hidrolizado como sustituto parcial de grasas y/o aceite en artículos alimenticios.

En la patente WO-01/21011 se describe un procedimiento para la preparación de un producto de almidón, en el que se trata almidón nativo o almidón reticulado en estado sustancialmente no gelatinizado con una enzima de degradación. En el documento de Atkins y otros, Starch ("Almidón") 37 (1985) Nº 4, 126-131 se da a conocer un estudio sobre la influencia de la pululanasa y la \alpha-amilosa en el espectro de productos oligosacáridos de los hidrolizados de almidón de trigo.

En la patente EP 0 486 936 se describe la utilización de un almidón degradado enzimáticamente como sustituto de grasas.

La patente EP 0 372 184 se refiere a un almidón degradado enzimáticamente que es capaz de formar un gel térmicamente reversible, un gel de alta resistencia, un enturbiamiento opaco y estable o una textura lubricante con aspecto de grasa en una dispersión acuosa. En los ejemplos 6 y 10 de la patente EP 0 372 184 se indica que no se obtiene un producto opaco estable si se degrada un almidón hidrolizado.

Una desventaja de la preparación de almidones modificados por medio de degradación exclusivamente consiste en que resulta muy complicado, si no imposible, llevar a cabo una preparación de este tipo de forma económicamente atractiva (es decir, con un alto contenido en sólidos) que permita obtener un producto con las cualidades deseadas. Con contenido en sólidos elevados, la reacción de modificación tiene como resultado un producto que presenta unas propiedades de manipulación desfavorables.

En la patente EP 0 846 704 se da a conocer un almidón resistente altamente fermentable obtenido al disolver un almidón y degradando enzimáticamente el almidón disuelto, teniendo lugar una retrogradación durante la degradación. No queda claro hasta qué punto se produce la degradación.

Constituye un objetivo de la presente invención dar a conocer un procedimiento para conseguir un aditivo alimenticio basado en un almidón. Se ha descubierto que es posible preparar un aditivo alimenticio con propiedades particulares mediante la hidrólisis y degradación de un almidón de una manera particular. Se ha descubierto que un procedimiento según la presente invención permite preparar un aditivo alimenticio adecuado para su utilización como blanqueador y/o sustituto de grasas/proteínas, dependiendo de la forma en la que se lleve a cabo el procedimiento.

En un primer aspecto, La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de un aditivo alimenticio que comprende las etapas de hidrolizar y degradar un almidón, según se define en la reivindicación 1.

La presente invención se refiere asimismo a un aditivo alimenticio que se puede obtener mediante un procedimiento según la invención que comprende un almidón hidrolizado y degradado, y a la utilización de dicho aditivo alimenticio para impartir unas propiedades deseadas particulares a un producto alimenticio.

Se ha observado que un aditivo alimenticio según la invención aporta cremosidad, cuerpo, textura y palatabilidad grasa, lo que lo convierte en un atractivo sustituto de grasas y/o proteínas. Entre las ventajas de utilizar un aditivo alimenticio según la invención como sustituto de grasas y/o proteínas en un producto alimenticio se incluyen las ventajas en precio/rendimiento, valor calórico y/o menor sabor secundario, dado que son suficientes dosis más bajas para conseguir el mismo efecto en un producto alimenticio en el que se incorpora el aditivo alimenticio.

De igual modo, se ha observado que un aditivo alimenticio según la invención resulta adecuado para su utilización como adyuvante en el secado por pulverización, por ejemplo, para la encapsulación de sabores, como adyuvante de recubrimiento o como potenciador de la gelificación.

También se ha descubierto que un aditivo alimenticio que se puede obtener por medio del procedimiento según la invención presenta un notable potencial de gelificación (alta velocidad de gelificación, alta resistencia del gel y poca o nula posgelificación), teniendo en cuenta su valor de dextrosa equivalente (DE).

Un aditivo alimenticio según la presente invención puede ofrecer el efecto beneficioso de actuar como blanqueador, como agente de gelificación, o como una combinación de ambos.

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Se ha observado que un aditivo alimenticio según la invención presenta una menor solubilidad y una mayor resistencia del gel en comparación con un almidón modificado únicamente mediante hidrólisis. Además, se ha descubierto que la velocidad de formación del gel por lo general es alta y la sensibilidad de la resistencia del gel a la temperatura es relativamente baja (en particular entre 0 y 30ºC).

Un aditivo alimenticio según la invención se puede utilizar de forma muy adecuada en la preparación de un producto alimenticio, tanto en una aplicación en frío como en caliente. Por consiguiente, La presente invención también se refiere a la utilización de un aditivo en la preparación de un producto alimenticio y a un producto alimenticio que contiene un aditivo alimenticio según la invención.

Entre los ejemplos preferentes de productos alimenticios, en los que se puede utilizar un aditivo alimenticio según la invención, se incluyen los productos alimenticios escogidos entre el grupo de los productos para extender, las margarinas, los aliños, los pudines, las natillas, los quesos bajos en grasas, los condimentos de recubrimiento, las salsas, las mayonesas, los helados, los yogures, los postres helados, los glaseados, las cremas frescas, las masas de harina, los rebozados, las cremas de repostería, los productos de panadería, las cremas no lácteas, las materias grasas y los alimentos para bebé.

Como ejemplos de almidones adecuados como materia prima se pueden citar el maíz, el trigo, la cebada, el arroz, el triticale, el mijo, la tapioca, el arruruz, el plátano, la patata, la batata, almidones de alto contenido en amilosa, tales como el amilomaíz, los guisantes rugosos o las judías mungo. Preferentemente, el almidón es un almidón con amilosa derivado de almidones de maíz, de trigo, de patata, de tapioca o de batata. Se han conseguido resultados muy satisfactorios con almidón de patata.

El almidón es preferentemente un almidón nativo. Según se utiliza en el contexto de la presente invención, el término "almidón nativo" se refiere a un almidón que se ha aislado de su producto de origen natural, pero que en principio no ha sido sometido a modificación física o química sustancial. De hecho, este término se utiliza comúnmente en la técnica para referirse a tales productos de almidón. Una posibilidad para un derivado de almidón que se podría utilizar para preparar un aditivo alimenticio según la invención es un almidón octenilsuccinilado.

Se ha descubierto que controlando el grado en el que la hidrólisis y/o la degradación contribuyen a la DE de tal forma que su contribución respectiva al incremento del valor de dextrosa equivalente (\DeltaDE) durante el procedimiento se encuentra dentro de un intervalo particular, es posible modificar las cualidades del producto. Así pues, el producto obtenido puede, por ejemplo, presentar propiedades particularmente ventajosas como blanqueador, como sustituto de grasas, o como ambos.

Los procedimientos de hidrólisis son conocidos en la técnica, por ejemplo, en "Modified Starches: Properties and Uses" ("Almidones modificados: propiedades y usos"), O.B. Wurzburg, CRC Press Inc., 1987''. La hidrólisis se puede realizar, por ejemplo, mediante degradación ácida suave (véase también Shildneck, Smith (1967), Production and uses of acid-modified starch ("Producción y usos del almidón con modificación ácida"), en: Starch chemistry and technology, Volume II: Industrial aspects ("Química y tecnología del almidón, Volumen II: Aspectos industriales"), editores Whistler & Paschall, Academic Press, 217-235), tratamiento enzimático (maltodextrinización) o utilizando calor seco (pirodextrinización, véase también Evans, Wurzburg (1967), Production and use of starch dextrins ("Producción y usos de las dextrinas del almidón"), en: Starch chemistry and technology, Volume II: Industrial aspects ("Química y tecnología del almidón, Volumen II: Aspectos industriales"), editores Whistler & Paschall, Academic Press,
254-278).

De acuerdo con la invención, el almidón se hidroliza enzimáticamente durante o tras la cocción por chorro de vapor del almidón. Un proceso típico consiste en la cocción por chorro de vapor del almidón, añadiendo la enzima durante o tras la cocción por chorro de vapor y terminar la reacción mediante la cocción por chorro de vapor del almidón convertido, que se puede recuperar mediante secado por pulverización. El profesional experto podrá determinar fácilmente las condiciones elegidas. Se han conseguido resultados muy satisfactorios con una hidrólisis enzimática utilizando una \alpha-amilosa.

La etapa de hidrólisis se realiza para conseguir una dextrosa equivalente (DE) comprendida entre 0,5 y 5, más preferentemente de 1,5 como mínimo, y aún más preferentemente de 3 como mínimo. Se han obtenido buenos resultados con un aditivo alimenticio con una DE comprendida entre 1 y 3. La DE, según se utiliza en la presente invención, representa el valor medido según el método de Luff-Schoorl (Schoorl (1929), Suiker titratie, Chemisch weekblad, 5, p. 130).

Se ha descubierto que resulta ventajoso comenzar la hidrólisis del almidón antes de la degradación. Es posible que la hidrólisis se lleve a cabo completamente hasta obtener el grado de hidrólisis deseado, definido por la DE del almidón. De igual forma, es posible llevar a cabo la hidrólisis y la degradación de forma simultánea o parcialmente simultánea. No obstante, según la invención, la hidrólisis se inicia antes del momento en el que comienza la degradación.

La degradación puede realizarse de cualquier forma y se termina con un incremento de la DE debido a la degradación comprendido entre 0,2-7. Preferentemente, la degradación se lleva a cabo enzimáticamente. Un tratamiento de degradación enzimática conducirá normalmente a la formación de amilosa de cadena corta. Las enzimas de degradación se pueden dividir principalmente en dos categorías: pululanasas e isoamilosas. La primera categoría se denomina oficialmente, según la Unión Internacional de Bioquímica (1984), E.C. 3.2.1.41 \alpha-dextrina endo-1,6-glucosidasa. Por definición, las enzimas de esta categoría son capaces de hidrolizar los enlaces 1,6-\alpha-D-glucosídicos del pululano, de glucógeno y de las dextrinas límites \alpha- y \beta- de la amilopectina y del glucógeno. La segunda categoría está incluida en la clase de E.C. 3.2.1.68. Las enzimas de esta categoría son capaces de hidrolizar los enlaces 1,6-\alpha-D-glucosídicos del glucógeno, de la amilopectina y de sus dextrinas límite \beta- respectivas. En general, las isoamilosas resultan perfectamente adecuadas para degradar las cadenas más largas del almidón. Teniendo en cuenta su disponibilidad comercial, se utilizará preferentemente una pululanasa para degradar el almidón. Como ejemplos de pululanasas particularmente adecuadas se pueden citar los productos disponibles comercialmente conocidos por sus nombres comerciales Optimax L300 (Genencor), Optimax L1000 (Genencor) y Promozyme 200L (Novo Enzymes).

Las dosis óptimas de enzima y las condiciones óptimas para el tratamiento enzimático están determinadas por el nivel de actividad enzimática, que depende del origen y del suministrador de la enzima, y por la concentración de la enzima en los lotes disponibles comercialmente. Aunque un procedimiento según la invención utiliza preferentemente una enzima en estado disuelto, resulta igualmente posible utilizar una enzima inmovilizada sobre un soporte sólido.

La degradación continúa hasta que se consigue el grado de conversión deseado. El proceso se puede terminar cambiando las condiciones, por ejemplo, la temperatura o el pH, a valores fuera del intervalo óptimo para la enzima específica utilizada. El grado de conversión se puede determinar de forma adecuada mediante la medición de los grupos reductores que se forman como resultado de la degradación. Esto se puede conseguir, por ejemplo, midiendo el poder reductor como dextrosa equivalente (DE) según los métodos comúnmente utilizados, como el de
Luff-Schoorl.

Por ejemplo, se han obtenido buenos resultados con un procedimiento en el que la degradación se termina para un incremento de la DE debido a la degradación comprendido entre 0,2-4. El aditivo alimenticio obtenido ha resultado ser particularmente adecuado para su utilización, entre otros, en emulsiones amilosas sólidas, tales como los productos para extender, las margarinas y los quesos bajos en grasas, en productos utilizables con cuchara tales como los condimentos de recubrimiento, las salsas frías, las mayonesas, los aliños, los pudines y las natillas, en los productos cárnicos emulsionados, en las comidas líquidas y en las comidas para bebés, en las sopas y las salsas en polvo y líquidas, en los helados, los postres helados y los glaseados, los rebozados y el pan. De igual forma, se ha observado que un procedimiento de este tipo resulta particularmente adecuado para preparar un aditivo adecuado como sustituto de proteínas o de grasas, preferiblemente en los yogures, en las cremas frescas y las salsas bajas en grasas, como adyuvante en el secado por pulverización para la encapsulación de sabores, como sustituto parcial de grasas, preferiblemente en las materias grasas y las cremas no lácteas, o como potenciador de la gelificación (en particular para mejorar la gelificación de los almidones).

También se han obtenido buenos resultados con un procedimiento en el que la degradación se termina para un incremento de la DE debido a la degradación >1, preferentemente comprendido entre 1 y 7. El aditivo alimenticio obtenido ha resultado ser particularmente adecuado para su utilización, entre otros, en emulsiones amilosas sólidas, tales como los productos para extender, las margarinas y los quesos bajos en grasas, en productos utilizables con cuchara tales como los condimentos de recubrimiento, las salsas frías, las mayonesas, los aliños, los pudines y las natillas, en los yogures, en las cremas y salsas frescas bajas en grasas, en los rebozados y el pan, como adyuvantes de recubrimiento o en materias grasas y cremas no lácteas. Asimismo, se ha observado que un procedimiento de este tipo resulta particularmente adecuado para preparar un aditivo adecuado como adyuvante en el secado por pulverización para la encapsulación de sabores, como adyuvante de recubrimiento, como potenciador de la gelificación (en particular para mejorar la gelificación de los almidones), o como blanqueador.

Una vez que la degradación ha alcanzado su grado de consecución deseado, el producto de almidón se puede secar de forma adecuada, por ejemplo, mediante secado por pulverización. Si se desea, el producto se puede modificar química o físicamente de cualquier manera conocida.

A continuación se explicará la invención con mayor detalle mediante los siguientes ejemplos no restrictivos.

Ejemplo 1 Materiales y métodos Condiciones de reacción

Se incubaron 800 L de una solución al 30% (p/p) de Paselli SA2 (AVEBE, Veendam, Países Bajos) con una DE de 2,4 (medida mediante el método de Luff-Schoorl) con agitación a 60ºC. El pH se ajustó a 4,4 utilizando H_{2}SO_{4} 1M. Tras añadir 0,3% (p/p sobre el contenido en seco) de Optimax L1000 (Genencor), se mantuvo la reacción de degradación durante 16 horas. La reacción se detuvo incrementando el pH hasta 7 con NaOH al 10%, y posteriormente la enzima se inactivó calentando la mezcla a 90ºC durante 30 minutos. Se obtuvieron 120 kg de producto con una DE de 6,5 tras el secado por pulverización.

Procedimientos analíticos Dextrosa Equivalente (DE en %)

La dextrosa equivalente se midió según el método de Luff-Schoorl (Schoorl (1929), Suiker titratie, Chemisch weekblad, 5, p. 130).

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Preparación de geles

Se prepararon geles al 20% (p/p) añadiendo 40 g (contenido en seco) de los productos a 160 mL de agua del grifo (10-12ºDH). La mezcla se calentó en un recipiente de acero (16 cm de diámetro) con agitación intensa, con ayuda de un batidor, y se mantuvo en cocción durante al menos 1 minuto. Se ajustó el peso a 200 mL (corrección del agua evaporada) y se vertió la mezcla en un vaso de precipitados de 200 mL (tipo alto).

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Mediciones del analizador de textura

Se midió la resistencia del gel utilizando un analizador de textura (Stable micro systems TA-HDi) utilizando la técnica de la retroextrusión. Se introdujo en el gel una sonda de 1 pulgada (25,40 mm) hasta una profundidad de 40 mm y se retiró de nuevo. Se aplicaron los siguientes ajustes:

Velocidad de ensayo Pn	5 mm/s
velocidad de ensayo	2 mm/s
velocidad tras el ensayo	5 mm/s
distancia	40,0 mm
disparador automático	8 gramos

Se compararon los productos en función de las fuerzas máximas.

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Turbidez

Para las mediciones de la turbidez, se disolvieron las muestras en una solución de NaCl al 1% en agua desmineralizada a una concentración del 2% (p/p sobre el contenido en seco) en un analizador rápido de viscosidad (RVA-4, Newport Scientific). Se utilizó el siguiente perfil (cantidad de mezcla: 40 g):

temperatura inicial 50ºC

10 s de agitación a 500 rpm

50 s de agitación a 250 rpm

en 222 s calentamiento de 50ºC a 95ºC

600 s a 95ºC

La mezcla se transfirió a una cubeta y se midió en un turbidímetro RATIO/XR (HACH) tras mantenerse 1 hora a temperatura ambiente.

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Resultados

En la tabla 1 y en la figura 1 se muestran los valores de Paselli SA2 degradado (a diferentes DE) con respecto a la blancura y la resistencia del gel (resultados medidos). Se obtienen elevadas resistencias de los geles a \DeltaDE comprendidas entre 0,5-2,5, y bajas resistencias de los geles a partir de \DeltaDE > 4. La blancura aumenta con el grado de degradación. A una \DeltaDE de 3,2 o superior, se supera el máximo valor cuantificable (2000 NTU).

TABLA 1 Turbidez y resistencia del gel del Paselli SA2 degradado

1

Ejemplo 2

Se prepararon geles a partir de Perfectamyl Gel MB (AVEBE, Veendam, Países Bajos) o combinaciones con el producto preparado en el ejemplo 1. Todos los porcentajes indicados se refieren al residuo seco de los componentes individuales (Perfectamyl GelMB: 15,0% de humedad, producto del ejemplo 1: 9,9% de humedad).

Se dispersaron las muestras hasta 1 kg de peso final en un recipiente abierto con ayuda de un batidor. Las cantidades requeridas de los polvos se pesaron en el recipiente y se ajustó el peso hasta 1 kg con agua del grifo. Se calentó el contenido del recipiente hasta ebullición, con agitación. Se continuó la ebullición durante 1 minuto con calentamiento moderado. Se repuso el agua evaporada añadiendo agua caliente.

Se vertió el contenido en tres vasos de precipitados (modelo alto de 250 mL) que se cubrieron con tres vidrios de reloj. Estos vasos de precipitados se incubaron en un baño de agua a 20ºC durante los tiempos indicados.

Los geles se analizaron con un viscosímetro Brookfield DV-1+ en configuración helipath (10 r.p.m.). Los husillos helipath utilizados dependieron de las resistencias de los geles. En la sección experimental se indican los tipos. Todas las resistencias de los geles se midieron a 20ºC. Los resultados se recogen en la tabla 2.

TABLA 2 Resistencias de los geles con residuo seco de 7,5 y 9,0%

2

Claims

1. Procedimiento para la preparación de un aditivo alimenticio adecuado para su utilización como blanqueador, como sustituto de grasas y/o como sustituto de proteínas, que comprende las etapas de hidrolizar y degradar un almidón,

- en el que la etapa de hidrólisis se realiza enzimáticamente durante o tras la cocción por chorro de vapor del almidón para conseguir una dextrosa equivalente (DE) comprendida entre 0,5 y 5, y

- en el que la etapa de degradación se inicia durante o después de la etapa de hidrólisis y se termina con un incremento de la DE debido a la degradación comprendido entre 0,2-7.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que el almidón es un almidón nativo.

3. Procedimiento, según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el almidón se escoge entre el grupo de almidones de maíz, de trigo, de patata, de tapioca y de batata.

4. Procedimiento, según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el almidón se hidroliza para conseguir una dextrosa equivalente (DE) comprendida entre 1,5 y 4.

5. Procedimiento, según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el almidón se hidroliza utilizando una \alpha-amilosa.

6. Procedimiento, según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el almidón se degrada utilizando una pululanasa y/o una isoamilosa.

7. Procedimiento, según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la degradación se termina con un incremento de la DE debido a la degradación comprendido entre 0,2-4.

8. Procedimiento, según la reivindicación 7, en el que aditivo alimenticio es un potenciador de la gelificación, un adyuvante en el secado por pulverización, o una proteína o sustituto de grasas.

9. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1-6, en el que la degradación se termina con un incremento de la DE debido a la degradación comprendido entre 1-7.

10. Procedimiento, según la reivindicación 9, en el que el aditivo alimenticio es un adyuvante en el secado por pulverización, un adyuvante de recubrimiento, un potenciador de la gelificación o un blanqueador.

11. Aditivo alimenticio obtenible mediante un procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende un almidón hidrolizado y degradado.

12. Utilización de un aditivo alimenticio, según la reivindicación 11, en la preparación de un producto alimenticio.

13. Utilización, según la reivindicación 12, en la que el producto alimenticio se escoge entre el grupo de los productos para extender, las margarinas, los aliños, los pudines, las natillas, los quesos bajos en grasas, los condimentos de recubrimiento, las salsas, las mayonesas, los helados, los yogures, los postres helados, los glaseados, las cremas frescas, las cremas de repostería, las masas de harina, los rebozados, los productos de panadería, las cremas no lácteas, las materias grasas, los alimentos para bebé, las sopas en polvo, las sopas líquidas y el pan.

14. Producto alimenticio que comprende un aditivo según la reivindicación 13.

15. Producto alimenticio, según la reivindicación 14, escogido entre el grupo de los productos para extender, las margarinas, los aliños, los pudines, las natillas, los quesos bajos en grasas, los condimentos de recubrimiento, las salsas, las mayonesas, los helados, los yogures, los postres helados, los glaseados, las cremas frescas, las masas de harina, las cremas de repostería, los rebozados, los productos de panadería, las cremas no lácteas, las materias grasas, los alimentos para bebé, las sopas en polvo, las sopas líquidas y el pan.