ES2308053T3 - Levaduras de planificacion resistentes a una elevada concentracion de azucar en la masa y a la presencia de acidos organicos debiles. - Google Patents

Levaduras de planificacion resistentes a una elevada concentracion de azucar en la masa y a la presencia de acidos organicos debiles. Download PDF

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Abstract

Cepa de Saccharomyces cerevisiae depositada el 12 de febrero de 2003 ante el CNCM bajo el número 1-2971.

Description

Levaduras de planificación resistentes a una elevada concentración de azúcar en la masa y a la presencia de ácidos orgánicos débiles.
Campo de la invención
La presente es relativa a nuevas cepas de levaduras de panificación, eficientes sobre masas fuertemente azucaradas; y eventualmente en presencia de inhibidores de estos mohos, contempla también, como nuevos productos industriales, las levaduras de panificación frescas o secas obtenidas a partir de estas cepas.
Descripción del estado de la técnica
Actualmente, el mercado de los productos de panificación más o menos fuertemente azucarados y/o que contienen inhibidores de mohos representa un porcentaje importante del mercado mundial.
EP 1.036.841 A1 describe unas cepas de Saccharomyces cerevisiae eficientes sobre masas fuertemente azucaradas, en particular, las cepas P-712, FERM BP-7034, y de las masas de panadería que la comprenden.
Existen cepas de levadura de panificación llamadas "rápidas", adaptadas a las masas sin azúcar o poco azucaradas, es decir que no contienen más de un 7% en masa de azúcar con relación a la harina. La eficiencia de fermentación de estas levaduras disminuye fuertemente cuando el contenido en azúcar de la masa alcanza o sobrepasa un 15% en masa con relación a la harina.
Los productos cocinados de panificación, en particular cuando se venden en forma de rebanada, son propensos a los mohos al cabo de algunos días de almacenamiento. En consecuencia, es a menudo esencial añadir la composición de los panes destinados a ser tajados durante su fabricación, agentes antimohos o antifúngicos que pertenecen a la familia de los ácidos orgánicos débiles (que tienen un pKa de 3 a 6) y de sus sales, como el ácido acético, el ácido propiónico, el ácido sórbico o sus sales, u otros conservantes utilizados de manera clásica en el ámbito de la panificación.
Estos ácidos tienen un efecto inhibidor más o menos importante sobre las levaduras de panificación. En la práctica, es el propionato de calcio que es el utilizado como inhibidor de mohos en la panificación.
Definición de la invención
La presente invención permite remediar parcialmente al menos los efectos inhibidores de un contenido elevado en azúcares en la masa, eventualmente en presencia de un inhibidor de mohos tal como se describe arriba. La presente invención es relativa a nuevas cepas de levadura de panificación, y de manera más general a una nueva familia de cepas de levadura de panificación, que corresponde a levaduras eficientes sobre masas azucaradas, adicionadas o no de inhibidores de mohos como los ácidos orgánicos débiles y/o sus sales. Gracias a las distintas cepas de levadura que pertenecen a esta familia, el "proof-time", medido en diferentes recetas de panadería, se encuentra disminuido por el empleo de una de estas nuevas cepas. El proof-time se define como el tiempo necesario para que la masa panadera alcance una cierta altura en el molde y pueda cocinarse.
Una de las nuevas cepas de Saccharomyces cerevisiae así obtenida se depositó el 12 de febrero de 2003 ante el CNCM (Collection Nationale de Cultures de Micro-organismes, Institut Pasteur, 25 rue du Docteur Roux, F-75724 París Cedex 15, Francia) bajo el número I-2971.
Otras dos nuevas cepas de Saccharomyces cerevisiae así obtenida se depositó el 25 de noviembre de 2003 ante el CNCM, bajo los números I-3142 y 1-3143.
La presente invención se refiere a las tres cepas descritas arriba y al conjunto de las cepas que pertenecen a la misma familia, es decir todas las cepas que comparten las mismas propiedades que las tres cepas descritas más arriba, así como todas las cepas que pueden derivarse de esta familia de cepas, y en particular de las tres cepas depositadas, por cualquier técnica de transformación cualquiera que sea, como, por ejemplo, la mutagénesis y la transformación genética.
Descripción detallada de la invención
Un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar cepas, que dan después del cultivo industrial una levadura de panificación que posee una gran tolerancia a los azúcares, o incluso una gran tolerancia a una elevada presión osmótica, en presencia o no de al menos una inhibidor de mohos, es decir de las cepas de levadura adaptadas a elevadas concentraciones en sacarosa, en glucosa, en fructosa, o incluso, en una mezcla de estos azúcares y eventualmente de otros azúcares fermentables: en presencia o no por ejemplo de propionato de calcio.
Las levaduras, objeto de la invención, fueron obtenidas por cruzamientos sistemáticos entre ellas de las cepas utilizadas para producir levaduras de panificación del comercio (cepas del comercio) o centros de colecciones públicos conocidas como muy osmotolérantes y de cepas del comercio o centros de colecciones públicas conocidas como más bien osmotolérantes y poco sensibles a la presencia de los ácidos orgánicos débiles o de sus sales, utilizadas como inhibidores de mohos. El programa de esporulación y cruzamiento se realizó según sus técnicas clásicas como las enseñadas en el capítulo 7 de "Sporulation and Hydridization of Yeast" por R.R. Fowell, de la obra "The Yeasts", Volumen 1, editado por A.H. Rose y J.S. Harrison, 1969 - Academic Press.
Las cepas obtenidas por este programa de hibridación fueron multiplicadas en laboratorio por métodos convencionales, con adaptación a la presencia de ácido (s) orgánico (s) débil (s) como, se enseña en la patente US nº 4.318.991.
Las levaduras así obtenidas a partir de las cepas resultantes del programa de cruzamiento arriba definido fueron seleccionadas por minipruebas de panificación en esquema NO-TIME DOUGH, es decir en esquema directo donde no hay prácticamente primera fermentación entre un amasado intensivo y la división de la masa, fermentándose luego los trozos de masa obtenidos, en molde entre 35ºC y 40ºC. Esta última fermentación, que es la fermentación esencial en tal esquema, se llama "proof" en inglés, "apresta" en francés. El proof-time o tiempo de apresto se define como el tiempo necesario para que la masa alcance una altura dada en el molde, que corresponde al desarrollo de la masa deseada para ser puesta en el horno.
Las variables en estas minipruebas de panificación fueron:
\bullet el porcentaje en masa de azúcar con relación a la harina (estando expresados todos los porcentajes en porcentaje llamado del panadero, siendo el porcentaje llamado del panadero un método de cálculo aplicado a la relación entre los ingredientes a la cual la masa total de la harina representa siempre un 100% y la masa de los otros ingredientes se calcula con relación a esta base de harina);
\bullet el porcentaje en masa de propionato de calcio con relación a la harina.
El testigo es una masa obtenida en las mismas condiciones y con una misma composición de masa, si es que no es sembrada con una levadura fabricada en las mismas condiciones que las cepas probadas, con adaptación a la presencia de ácido (s) orgánico (s) débil (s), pero esta vez obtenida con las cepas de levadura de panadería NCYC 996, depositadas en la NCYC Natonal Collection of Yeast Cultures, Institute of Food Research, Norwich Research Park, Colney, Norwich, NR4 7UA, Reino Unido), y descritas, en particular, en la patente US nº 4.396.632. Estas cepas son, desde hace una veintena de años, las cepas de referencia para obtener levaduras de panadería comerciales eficientes sobre masas azucaradas que contengan o no inhibidores de mohos.
Los criterios de selección utilizados en una primera selección fueron al menos dos de los tres criterios siguientes, y preferiblemente los tres criterios siguientes tomados en combinación:
1. sobre masa que contenga un 15% de azúcar (porcentaje del panadero) con o sin presencia del 0,4% de propionato de calcio (porcentaje del panadero), las cepas seleccionadas corresponden a las levaduras de panificación que dan un proof-time al menos equivalente, es decir inferior o igual al proof-time obtenido con el testigo;
2. sobre masa que contenga un 25% de azúcar (porcentaje del panadero) y un 0,4% de propionato de calcio (porcentaje del panadero), las cepas seleccionadas corresponden a las levaduras de panificación que dan un proof-time inferior a al menos 5% y preferiblemente al menos 10% al proof-time del testigo;
3. sobre masa al 40% de azúcar (porcentaje del panadero), las cepas seleccionadas corresponden a las levaduras de panificación que dan un proof-time inferior a al menos 20%, preferiblemente a al menos 30% y preferiblemente aún a al menos 35% al proof-time del testigo.
Los dos criterios de selección siguientes se utilizaron en una segunda selección en combinación de manera complementaria con la primera selección arriba descrita, las cepas seleccionadas más delante satisfacen del todo uno de estos dos criterios complementarios:
1) Las levaduras de panificación obtenidas con unas cepas resultantes de la primera selección deben ser resistentes al secado, en otros términos en las condiciones de secado descritas en la patente EP 0511108 o la patente US 5.741.695, no deben perder más de un 30% de su actividad fermentadora, en materia seca constantes, medida con el fermentómetro de Burrows y Harrison en las pruebas A5, A'5, A6, A'6 descritas en los documentos arriba mencionados EP 0511108 y US 5.741.695.
2) Las levaduras de panificación obtenidas con unas cepas resultantes de la primera selección, en un esquema SPONGE and DOUGH, tal como se define en el libro de referencia Bakers Handbook de E.J. Pyler, publicado por Sosland Publishing Co., caracterizado por una etapa DOUGH donde se añade 25% de sacarosa en masa con relación a la harina total aplicada en el SPONGE and DOUGH, que da con relación a un DOUGH obtenido en las mismas condiciones y sembrado con una levadura de panificación obtenida en las mismas condiciones con las cepas NCYC 996 una duración de proof-time inferior de al menos 20%, preferiblemente de al menos 30% y aún preferiblemente de al menos 40%.
Según la definición aquí arriba, un proceso SPONGE and DOUGH es un procedimiento de panificación largamente practicado con dos etapas de fermentación:
- una primera etapa o SPONGE que corresponde a la fermentación de una masa que comprende 50 a 70% de la harina total aplicada, una parte del agua y la totalidad de la levadura durante varias horas, en general alrededor de cuatro horas,
- una segunda etapa o DOUGH en la cual el SPONGE después de la fermentación descrita arriba se combina con el resto de la harina, el resto del agua y los otros ingredientes de la masa (entre los cuales la totalidad de la sacarosa), la mezcla así constituida se amasa, se divide, se pone en moldes y se fermenta, correspondiendo esta segunda fermentación en molde al proof, siendo su duración el proof-time, y luego es cocinada.
Una alternativa de la invención consiste en utilizar las cinco pruebas de selección directamente en combinación y en seleccionar las cepas que responden al menos a tres de estos criterios, y preferiblemente a cuatro de estos criterios de selección.
Los métodos de cruzamiento y de selección arriba descritos permitieron seleccionar las tres cepas depositadas al CNCM bajo los números: I-2971, I-3142 et I-3143.
Estas tres cepas seleccionadas, y las otras cepas susceptibles de ser seleccionadas por los dichos métodos de cruzamiento y selección permiten obtener en la fase industrial nuevas levaduras de panificación que tienen las propiedades definidas por los criterios de selección con relación a las levaduras de panificación obtenidas con las cepas de referencia NCYC 996.
De manera general, las llamadas nuevas levaduras de panificación que combinan al menos tres propiedades que corresponden a los criterios de selección, y preferiblemente cuatro propiedades definidas por los criterios de selección, se obtienen de la siguiente manera con las nuevas cepas de levadura según la invención.
Las susodichas cepas de levadura y las cepas de referencia NCYC 996 se utilizan para la fabricación de levaduras de panificación tal como se describe en el manual "Yeast Technology", 2ª edición, 1991, G. Reed y T.W. Nagodawithana, publicado por Van Nostrand Reinhold, ISBN 0-442-31892-8.
La fabricación de levadura de panadería incluye al menos las dos primeras etapas del conjunto de las siguientes etapas:
- multiplicación de una cepa pura de levadura de panadería en varias fases, de acceso en semi-anaerobiosis, luego en aerobio,
- separación por centrifugación de la levadura de panadería así producida de su medio de cultivo, con la obtención de una "crema de levadura" líquida que contiene entre 14 y un 25% aproximadamente de materia seca, o incluso de las materia seca más elevadas si la crema de levadura se mezcla con productos osmóticos,
- filtración de la crema de levadura líquida así obtenida, en general sobre un filtro rotatorio al vacío y obtención de una levadura fresca deshidratada que contiene alrededor del 26 al 35% de materia seca,
- amasado de dicha levadura fresca deshidratada con miras a la obtención de una masa muy homogénea,
- extrusión de la levadura así obtenida, sea en forma de panes de levadura fresca, o bajo forma, de levadura fresca desmenuzada comercializada con aproximadamente 30% de materia seca; o en forma de partículas, en general de gránulos, si la levadura es dividida para ser secada,
- secado de manera proporcionada, en una corriente de aire caliente, por ejemplo por fluidificación, de las partículas de levaduras obtenidas por extrusión,
- embalaje.
Preferiblemente, las nuevas levaduras según la invención son adaptadas, durante su última fase de multiplicación al estrés debido a los ácidos orgánicos débiles, por métodos conocidos como los métodos descritos en las patentes US nº4 318.991 y nº 4.346.115, o la combinación de estos procedimientos.
A manera de recapitulación, los objetos de la presente invención son:
\bullet cada una de las tres nuevas cepas depositadas en el CNCM bajo los números I-2971, I-3142, I-3143
\bullet las cepas que pertenecen a la misma familia de cepas que estas tres cepas, es decir:
-
las cepas susceptibles de ser obtenidas por el mismo procedimiento de cruzamiento y el mismo procedimiento de selección que estas tres cepas,
-
las cepas que comparten las mismas propiedades que estas tres cepas;
\bullet las cepas provenientes de una de las cepas arriba definidas;
\bullet las nuevas levaduras de panificación obtenidas con las cepas arriba definidas;
\bullet los nuevos productos de panificación obtenidos con las cepas arriba definidas.
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Pruebas A5, A' 5, A6, A' 6 descritas en EP 0511108 y US5 741.695
Las pruebas A5, A' 5, A6 y A' 6 se realizan con la ayuda del fermentómetro de Burrows y Harrison descrito en el Journal of Institute of Brewing, vol. LXV, N 1, enero - febrero de 1959 y son exactamente definidos de la siguiente manera.
Prueba A5
Levaduras comprimidas frescas
A 20 g de harina incubada a 30ºC, se añaden 4 de sacarosa y a continuación se añade un peso de levadura comprimida que corresponde a 160 mg de material siendo esta levadura esparcida en 15 ml de agua que contiene 27 g de NaCl por litro y 4 g de SO_{4}(NH)_{2} por litro; se mezcla con la ayuda de una espátula durante 40 segundos, para obtener una masa que se coloca en un baño maría regulado a 30ºC; trece minutos después del inicio del amasado, el recipiente que contienen la masa es cerrado herméticamente; la cantidad total de gas producido se mide después de 60, luego 120 minutos; esta cantidad se expresa en ml a 30ºC y bajo 760 mm Hg. Para todas las levaduras susceptibles de dar en 120 minutos una liberación gaseosa igual o superior a 150 ml de CO_{2}, la cantidad de azúcares fermentables aportados solamente por la harina es limitante; en consecuencia, la prueba es modificada de la siguiente manera: se añade un peso de levadura que corresponde a 106 mg de materia seca levadura, en vez de 160 mg, y la lectura de la cantidad de gas producida es por convención multiplicada por 1,5.
Prueba A' 5
Levaduras secas
Idéntica a la prueba A5, pero antes del amasado, se rehidrata en 15 minutos los 160 mg de materia seca levadura que se presentan en forma de levadura seca activa en agua destilada a 38ºC; se utilizan para este efecto un 40% del volumen de agua de hidratación aplicado; el complemento en agua añadido de 405 mg de NaCl, se añade al final de los 15 minutos de rehidratación.
Prueba A6
Levaduras comprimidas frescas
A 25 g de harina incubada a 30ºC, se añaden 6,5 g de azúcar glase y un peso de levadura comprimida que corresponde a 320 mg de materia seca, a continuación se procede como para la prueba A5.
Test A' 6
Levaduras secas
Prueba idéntica a la prueba A6, procediendo para rehidratar los 320 mg de materia seca levadura en forma de levadura seca activa como para la prueba A' 5.
El ejemplo siguiente sirve para ilustrar la presente invención y sus ventajas, no obstante sin limitarlo.
Ejemplo
Las tres cepas, NCYC 996 (cepas de referencia para la aplicación contemplada) y las dos nuevas cepas I-2971 e I-3143, se produjeron en forma de levadura fresca de panificación por un método clásico de fabricación como se describe arriba, incluyendo en la última etapa de cultivo una adaptación al estrés debido a la presencia de ácidos orgánicos débiles según las enseñanzas combinadas de las patentes US nº 4.318.991 y nº 4.346.115.
Las levaduras frescas de panificación al 32% de materia seca así obtenidas se utilizaron en un mismo método de panificación de tipo NO-TIME DOUGH.
Se probaron dos recetas diferentes: la receta 1 que contiene un 25% en masa (porcentaje del panadero) de sacarosa y un 0,4% en masa (porcentaje del panadero) de propionato de calcio y la receta 2 que contiene un 40% en masa (porcentaje del panadero) de sacarosa.
\newpage
Las recetas expresadas en porcentaje del panadero se dan en la tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 1
1
La mejora aporta la mezcla de oxidantes y de reductores, permitiendo las enzimas así como los emulgentes clásicos un máximo aprovechamiento del proceso de fabricación de este esquema de panificación en NO-TIME DOUGH, una buena calidad y una buena conservación de los panes obtenidos.
\vskip1.000000\baselineskip
El protocolo de ensayo aplicado a las dos recetas de más arriba es el siguiente:
1. Pesar los 6 ó 7 ingredientes sólidos.
2. Medir la temperatura ambiente y la temperatura de la harina.
3. Regular la temperatura del agua para obtener una temperatura de masa de 27ºC + 0,5ºC.
4. Colocar los ingredientes en una cuba Mac Duffy® de una artesa HobartA200®.
5. Mezclar lentamente en 1ª velocidad durante 1 min.
6. Empezar el amasado según el siguiente programa:
\text{*}
en 1ª velocidad durante 5 minutos
\text{*}
dejar reposar durante 5 minutos
\text{*}
en 2ª velocidad durante 5 minutos.
7. Obtención de una masa que tiene una temperatura de 27ºC + 0,5ºC.
8. Control de la masa a 23ºC durante 10 minutos.
9. División en trozos de masa de 320 g.
10. Oprimir con poca presión y cubrir.
11. Dejar reposar durante 10 minutos.
12. Poner en moldes los trozos de masa de 320 g.
13. Determinación del tiempo de apresto o del proof-time en una incubadora Stéricult® a 40ºC y 90% de humedad relativa.
14. Cocción en un horno de balancín REED® a 190ºC durante 22 minutos.
15. Medida del volumen de los panes después de un enfriamiento de al menos una hora y valoración de la nota de los panes obtenidos.
\newpage
Las desviaciones de proof-time entre el testigo y la levadura fresca obtenida a partir de las cepas CNCM I-2971 según la invención y la levadura fresca obtenida a partir de las cepas CNCM I-3143 según la invención se dan en la tabla 2 abajo.
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 2
2

Claims (13)

1. Cepa de Saccharomyces cerevisiae depositada el 12 de febrero de 2003 ante el CNCM bajo el número 1-2971.
2. Cepa de Saccharomyces cerevisiae depositada el 25 de noviembre de 2003 ante el CNCM bajo el número
I-3142.
3. Cepa de Saccharomyces cerevisiae depositada el 25 de noviembre de 2003 ante el CNCM bajo el número
1-3143.
4. Cepa de Saccharomyces cerevisiae derivada de una de las cepas según una de las reivindicaciones 1 a 3 que comparte las propiedades de eficiencia sobre masas azucaradas en presencia de ácidos orgánicos débiles y/o sus sales y susceptible de ser seleccionada por las etapas c) y d) del método de preparación de la reivindicación 5.
5. Método de preparación de cepas de Saccharomyces cerevisiae eficientes sobre masas azucaradas y que tienen una buena tolerancia a los ácidos orgánicos débiles, en el cual las cepas son obtenidas por:
a) un método de cruzamiento de cepas que son más bien osmotolerantes y poco sensibles a la presencia de ácidos orgánicos débiles o de sus sales;
b) un método de multiplicación con adaptación a la presencia de ácido (s) orgánico (s) débil (es);
c) un método de selección que comprende una primera etapa de selección en esquema NO-TIME DOUGH por al menos dos de los tres criterios siguientes tomados en combinación, y preferiblemente los tres criterios siguientes tomados en combinación:
1)
sobre masa que contiene un 15% de azúcar (porcentaje del panadero) con o sin presencia del 0.4% de propionato de calcio (porcentaje del panadero), las cepas seleccionadas que corresponden a las levaduras de panificación que dan un proof-time al menos equivalente, es decir inferior o igual, al proof-time obtenido con el testigo obtenido con las cepas de levadura de panadería NCYC 996;
2)
sobre masa que contiene un 25% de azúcar (porcentaje del panadero) y un 0,4% de propionato de calcio (porcentaje del panadero), las cepas seleccionadas que corresponden a las levaduras de panificación que dan un proof-time inferior de al menos 5% y preferiblemente de al menos 10% al proof-time del testigo;
3)
sobre masa al 40% de azúcar (porcentaje del panadero), las cepas seleccionadas que corresponden a las levaduras de panificación que dan un proof-time inferior de al menos 20%, preferiblemente de al menos 30% y preferiblemente aun de al menos 35%, al proof-time del testigo; y,
d) un procedimiento de selección que comprende una segunda selección en combinación de manera complementaria a la primera etapa c), en el cual las cepas seleccionadas deben satisfacer uno de estos dos criterios complementarios:
1)
debe ser resistente al secado y no debe perder más de un 30% de su actividad fermentadora, con materia seca constante, medida con el fermentómetro de Burrows y Harrison en las pruebas A5, A' 5, A6, A' 6,
2)
en un esquema SPONGE and DOUGH caracterizado por una etapa DOUGH donde se añade un 25% en masa de sacarosa con relación a la harina total aplicada en el SPONGE and DOUGH, debe dar con relación a un DOUGH obtenido en las mismas condiciones y sembrado con una levadura de panificación obtenida en las mismas condiciones con las cepas NCYC 996 una duración de proof-time inferior de al menos 20%, preferiblemente de al menos 30% y aún preferiblemente de al menos 40%.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el cual se utilizan las cinco pruebas de selección directamente en combinación y se seleccionan las cepas que responden a al menos tres de estos criterios, y preferiblemente a cuatro de estos criterios de selección.
7. Procedimiento de transformación de una de las cepas según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual una de estas cepas es transformada por mutagénesis o transformación genética.
8. Levadura de panadería obtenida por cultivo de una cepa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
9. Masa de panadería que contiene una levadura de panadería según la reivindicación 8.
10. Masa de panadería según la reivindicación 9, caracterizada por el hecho de que pertenece a la familia de las masas en las cuales la fermentación se hace en presencia de una presión osmótica como la que prevalece en las masas que contienen al menos un 15% de azúcar con relación a la harina, preferiblemente al menos 25% de azúcar con relación a la harina y aun preferiblemente alrededor del 40% de azúcar con relación a la harina.
11. Masa de panadería según la reivindicación 10, caracterizada por el hecho de que contiene inhibidores de mohos, preferiblemente bajo forma de ácidos orgánicos débiles o sus sales, y aun preferiblemente en forma de propionato.
12. Método de preparación de un producto cocido de panificación que utiliza la masa de panadería según una de las reivindicaciones 9 a 11.
13. Producto de panificación susceptible de ser obtenido por el procedimiento según la reivindicación 12.
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